网络安全中的密码技术研究

2018-03-04耿飞飞

网络安全技术与应用 2018年11期

关键词：公钥密码加密

◆耿飞飞

网络安全中的密码技术研究

◆耿飞飞

(涪陵广播电视大学重庆 408000)

信息技术的不断发展和进步，促进了人们对计算机网络安全的研究和发展。为了确保网络的运行安全，保障用户的基本信息，可以使用密码技术来提高网络的安全防护性能。本文对网络安全中的密码技术作了简要研究和探讨。

网络安全；密码技术；研究

0 引言

当今社会，科学技术迅速发展，网络技术在人们日常生活中的应用也越来越普遍，给人们的工作和生活带来了很大的便利。而且网络的使用，极大的提高了信息处理的效率，实现了资源的有效共享。然而，网络技术在安全防护方面，仍然存在一定的缺陷和不足，经常发生信息被窃取和破坏的事例，给企业或者个人造成了很大损失。因此，为了确保网络信息的安全，促进网络技术的健康、稳定发展，国家和相关技术人员需要重视对网络安全性的建设。本文针对网络安全中的密码技术，进行了分析和研究。

1 密码技术简介

1.1 公钥密码技术

作为一种非对称的密码技术，公钥密码技术在使用的过程中，每个用户都被给予一对密钥，即公开密钥、秘密密钥，它们是同时产生的，但是在使用时，无法根据其中一个来计算另一个，因此，它在确保信息的可靠性和机密性方面，具有重要作用。公钥密码技术在使用时，可以在通信双方之间建立一个安全的通信过程，并且不需要双方互相交换密钥，因此，它在数字签名、身份认证等领域被广泛应用。它依靠复杂的数学知识，来建立公钥密码技术，预示了计算机在复杂性理论方面的必然发展趋势，经常使用的有RSA公钥密码技术。

1.2 单向散列函数

单向散列函数的有效性，促使它在密码协议和算法中具有非常重要的作用，即单向函数在进行正运算过程时，比较容易，然而关于逆运算，则较复杂。在使用单向散列函数时，如果函数数据按照特定的迭代函数进行分组排列，与它所对应的单向散列函数也是迭代的，例如：SHA-1的散列值为160bit，而MD2、MD4和MD5的散列值为128bit。目前使用较多的是MD5和SHA-1，因为根据输入字符串的长度不同，MD5都可以产生一个128bit的散列数值，但是，如果想要字符串获得两个相同的散列值，就需要经过2127或2128次尝试，花费较多的时间。

1.3 私钥密码技术

私钥密码技术作为一种传统的密码技术，因为在使用时，具有对称性，因此也被称作对称密码技术，即在应用时，通信双方共同创建一个密钥，并且在加密和解密的过程中，共同享用。而且通过使用相同的密钥，来进行信息的加密和解密操作，可以促使加密处理程序更加简便化、容易化，在通信双方交换信息时，不需要相互交换和研究彼此的加密方法，从而确保信息的完整性和可靠性。目前，使用较广泛的私钥密码体制有：CAST、RC4、DES、及IDEA等。

2 密码技术安全性衡量标准

2.1 绝对安全性

绝对安全性是指在进行无限次的计算情况下，某一个密码算法仍然无法被破解出来。它主要应用概率论来确定绝对安全的研究方法以及思路。如果使用无限的计算资源，也不能找出密码算法的破解方法，即该密码算法就具有绝对安全的特征。它在使用时，可以抵抗较强的攻击力，然而，却不太容易达到绝对安全的效果，而且代价相对较高。例如，为了确保密码算法的绝对安全，需要在系统中使用较长的密钥，在实际应用过程中，很难实现，而且公钥密码系统也难以确保其绝对安全。但是，我们可以确保密码技术的相对安全，即可以综合分析攻击者的计算能力，然后据此设置相对较难的公钥密码系统，从而确保密码算法的相对安全。

2.2 计算安全性

计算安全性的衡量标准是通过在对密码算法破解的过程中，所花费的计算量来进行的。即如果对某一密码算法的计算量需要无限次的操作，那么该密码算法就具有计算安全性。然而，综合现在的密码算法来看，对于这个要求较严格的标准，它们无法确保其计算的安全性。在应用的过程中，如果使用一种最佳的破解方案，来对密码算法进行计算破解时，其使用的计算能力非常大；或者为了确保密码算法的安全可靠，将密码算法的计算过程转换成已知的、相对较难的问题，这时，我们就可以确定这种密码算法在计算上具有安全性。但是，这种方式仅仅是通过分析问题在解决方面的难易程度，来衡量密码算法是否具有安全性，是一种具有辩证关系的安全性，而非绝对说明。

3 密码技术在网络安全中的使用

密码技术在解决网络安全问题方面，具有非常重要的作用。随着密码技术在越来越多的领域中被使用，人们对它的研究也更加深入。

3.1 信息的完整性

在信息存储或者传输过程中，为了确保信息的安全，可以采取密码技术对数据信息进行保护和分析，即在发送信息时，创建一个信息验证码，从而确保信息的安全。当接收者收到消息时，对信息进行运算，并且将信号验证码进行对比验证，确定信息是否准确。而没有密码信息的人将无法计算出信息的验证码信息，以此确保传输信息的安全，并且避免了信息在传输过程中被篡改或者伪造。这种方法已经在身份证验证、和支票的防伪方面被广泛使用。

3.2 数字签名

在国家的政治活动、军事外交事件、以及商业契约和合同等方面，都会采用亲笔签名或者印章来确定信息的真实有效，并且促进活动和文件的顺利执行。信息时代的到来，促进了人们对信息技术的发展和使用，而数字化的网络技术也被应用在远程的贸易签字交流中，并最终促进了数字签字的产生。这种方式在办公室的自动化办公、电子邮件和电子转账等商业通信系统中，被广泛使用。

3.3 身份识别

对于系统终端的个人身份和通信用户的识别情况，可以确定数据系统和通信是否安全。例如，银行自动取款机可根据账号信息来进行款项的发放、在进出某安全地区、访问计算机和出入境等，都需要对身份信息进行识别和辨认。电子信息社会的到来，促进了对电子化生物的使用和发展，然而，电子生物在使用方面仍然具有很多的缺陷，准确性较低、传输速率较慢、预算较高等，因此，它不能作为身份识别的方式。而密码技术的使用，促使在识别协议的设计方面，安全性较高，因此，使用也比较广泛。目前使用的密码技术不同于以往的身份识别方式，它可以通过正确密码的输入，来产生反应，从而满足用户的需求，如一次性的口令、公交IC卡等，都使用了密码识别技术。

3.4 对信息的加密保护

密码在使用时，可以将明文通过密码技术，转换成用户可以理解和解答的密文。对于传输信息进行加密：首先需要对传输的各种信息如数据、语音、图像等，采用密码设备进行加密，然后需要根据网络层次的不同，来选择适合保密要求的保密方式，从而确保信息安全。对于存储信息的保密：需要对数据库和文件库等存储数据和文件进行加密措施，确保数据和信息安全。但是，存储加密在使用时，具有较大的操作难度，其在加密和查询之间存在较大的矛盾，因此，需要进一步研究和创新。