无线网络加密技术应用研究

闫春旺 索春男 王晋生 吕运洲

摘 要：无线网络加密技术的良好应用对提高区域内分布的气象站要素数据监测水平和预警服务能力有重要意义。本文揭示了气象信息的特点和无线网络加密技术在数据传输系统中的具体应用，围绕气象网络系统的模式特征、运维过程、体系架构进行比较分析，重点阐述基于气象网络信息安全的数据加密技术，希望通过对具体实施加密方案的探讨达到保障气象信息安全传输的目的。

关键词：无线网络;加密技术;应用

中图分类号：TN918.4文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）26-0005-03

Abstract： The good application of wireless network encryption technology is of great significance to improve the monitoring level of the element data of the meteorological stations distributed in the area and the early warning service capabilities. This paper revealed the characteristics of meteorological information and the specific application of wireless network encryption technology in data transmission systems， and focused on the comparative analysis of the model characteristics， operation and maintenance process and system architecture of the meteorological network system， and focusd on the data encryption technology based on meteorological network information security， and hoped to achieve the purpose of ensuring the safe transmission of meteorological information through the discussion of the specific implementation of the encryption scheme.

Keywords： wireless network;encryption technology;application

21世纪是知识经济大放异彩的时代，也是信息化飞速发展的时代。在大数据模式的催化下，信息已经变成一项十分重要的资源。互联网的建立和普及打破了传统地域、行业的隔膜，人们获取信息的方式更为简捷便利，在信息高速公路上，每天有数以亿计的信息传递到世界每个角落。信息化的影响亦明显反映到气象网络体系的变化中，无线网络终端设备的普及使得我国气象信息在大量数据传输的压力下仍保持高质量的气象资料综合汇集处理速度，协助气象部门准确进行天气预报和提高其自身设备保障能力。但无线网络的社会化、开放化、多元化对于气象网络而言是一把双刃剑，它一方面提供信息共享技术，另一方面容易遭遇信息泄露、篡改、黑客入侵等一系列计算机网络犯罪事件，这就需要善用网络加密技术保障气象信息在无线网络上的传输储存安全。从长远来看，信息安全保障体系也是衡量一国综合实力和科技竞争力的重要组成部分，事关国家安全大局。

1 无线网络加密技术简述

加密技术是网络安全的具体实现方式之一，涉及信息论、计算机科学、编码学和通信学等多方面综合知识[1-2]。无线网络加密是对无线电波里的数据进行加密，其主要目的是保障无线局域网络内部链路层信息的安全保密性和真实完整性。数据加密技术又可分为数据传输加密技术、数据存储加密技术、数据完整性鉴别技术、密钥管理技术[3-4]。运行原理是通过对对象信息进行重新编码来隐藏信息内容，使不符合系统条件的用户无法擅自获取真实信息。基于数据加密技术的数字签名技术则可以进一步提升网络系统的安全防御能力。完善的加密防御系统包括四个方面。第一，有与防御系统相匹配的人事和设备保密管理措施。第二，采取防御型的网络架构，典型的是内外网物理隔离模型，在连接外网时，要统一由安全性高的互联网接入。尽量避免多方同時连接，以降低黑客入侵的概率。第三，采用高效的监控访问技术，可利用用户身份认证、访问权限控制和审计跟踪技术，从事前核验身份、事中监控访问操作、事后追查完整记录三方面全程进行安全控制。第四，有多重数据加密方法，防止信息被窃取、破坏、篡改。

任何加密系统可分解为4大部分，以气象信息网络为例，有待加密的气象报文简称明文，加密后的报文简称密文，用于加密和解密的算法原理就是核心的密码机制以及密钥。具体运行流程是报送方将经密钥加密后的气象信息发送给接收方，接收方获得密文后用解密密钥将其转化为明文。若传输中有非法入侵者妄图获取信息，那么入侵者只会得到不解其意的密文。

2 气象网络简介

高水平的气象业务能力对卫星云图、天气雷达、精准预报模型提出了严格要求。此外，还需要大量严谨且安全的气象资料作为研究数据支撑。这些密级资料的传输依赖于气象网络实现，主要包括卫星气象数据、广播应用系统、基层机场气象台站。卫星气象数据和广播应用体系主要收集处理各种气象绘图、气象水文实况、卫星云图、气象传真图、数值天气预报产品等各种实时气象信息。在此基础上，要构建气象水文信息综合库，内含各类报表图文，以Web的方式向各机关部门提供气象情报。基层台站的预报是进行气象业务的主要平台，观测人员采集本地天气实况资料进行综合分析，做出天气预报向外公布。其功能可概括为资料处理、气象分析、显示传输、气象服务4个方面。预报保障工作系统则采用对等式网络结构，对数据进行分散式管理，以图文视频信息的方式给预报员及时提供所需的各种气象数据，其主要由预报工作平台、卫星云图接受处理系统、塔台气象信息传输系统和卫星网交互式系统组成。