网络安全机制研究与Python实现相关性分析

2020-12-30杨虹

网络安全技术与应用 2020年10期

◆杨虹

◆杨虹

（辽宁警察学院辽宁 116036）

随着大数据的发展，数据与网站之间的共享也越来越密切，因此网络的安全性也被引起广泛重视。现阶段，网络泄密问题频发，常有信息被人随意窃取以及利用的情况发生，引发不良影响。为推进网络安全机制的建立，本文从Python实现角度展开探讨，就网络安全机制概念、Python特征、以及两者之间的相关性加以分析，以为相关研究提供依据。

网络安全机制；Python；相关性；技术应用

我们要想知道网络安全机制与Python实现相关性之间的关系，就必须先对网络安全机制和Python概念和所涉内容进行了解，这样才能更好理解两人者之间的关系，明确如何将Python在网络安全机制中运用，并对网络安全机制发展予以促进，现将相关在内容做如下探讨。

1 网络安全机制是什么

网络安全主要是指网络硬件基础设施的安全和网络访问的安全，避免黑客对网站进行攻击，通过获取网络用户信息，引发违法犯罪事件。目前市场上有许多产品用于解决网络安全的问题，我们常见的例如：防火墙系统、入侵检测安全技术等。

由于互联网的开放性、连通性和自由性，网络用户在享受各类共有信息资源的同时，也存在着自己的信息被别人窃取和恶意破坏的可能。因此网络安全的目标就是保护网络用户在有可能被窃取信息和篡改的情况下不被非法操控者所控制。而具体的要求则要达到保密性、完整性、可控性等，以保障用户的信息安全[1]。

2 网络安全机制主体内容

（1）加密机制

加密机制主要用于对加密技术可靠性的衡量，主要用于掌握解密过程所呈现出的难度性，而难度又来自于密钥的长度和算法。而加密机制又可按对称密钥与非对称密钥予以划分，两个不同种类的密钥所具备的长度和算法也不一样，这也就导致了密钥在解密过程中所体现出来的优缺点不一样。对称密钥的优点：加密处理简单，解密速度快；缺点：密钥在管理过程中有困难。非对称密钥又细化为公钥和私钥系统，优点：解决了密钥管理问题，加密强度增强，也增加了密钥安全度。缺点也与对称密钥相反，加密、解密的速度变慢[2]。

（2）安全认证机制

安全认证在电子商务活动中尤为重要，为了能够确保商务、交易及支付活动的真实可靠，需用一种途径来确保活动中的对象真实身份。安全认证是一种对电子商务活动的保护，它涉及安全管理、加密处理、PKI及认证管理等重要问题。并且在安全认证机制中还具有一系列完备的法律来进行相应的管理，例如信用立法、电子签名法、电子交易法、认证管理法律等。

（3）访问控制策略

访问控制策略也分为三种，例如：入网访问控制、网络的权限控制和目录级安全控制。其中入网控制是网络访问的第一层控制，它主要是筛选了哪些用户能够访问哪些服务器，以及用户的入网时间和入网地点，只有通过各道关卡，该用户才能顺利入网。

3 Python的概述

Python属计算机程序范畴内的一种设计语言，为面向对象设计的具有动态特征的语言类型，最初被设计用于编写自动化脚本（shell），随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越来越多被用于独立的、大型项目的开发。

Python应用于图形处理，能方便进行图形处理；数学处理，提供大量与许多标准数学库的接口；文本处理，提供的re模块能支持正则表达式，还提供SGML，以及XML分析模块等，大部分程序员善于应用python展开针对XML程序的深入开发[3]。

另外，Python也属一种编程语言，因其具简单易学特征，故较易于被开发者接受。而Python的应用范围也是非常广泛，几乎所有大型互联网的程序运用中都有它的身影，都在通过Python完成各种各样的任务，例如国外应用较为广泛的Google、YouTube，以及国内的美团、百度、知乎、新浪等，涉及生活中的多个方面，在我们应用的每个环节，都有通过Python的一个编程运用。而它主要的应用领域在以下几个，Web应用开发、自动化运维、人工智能领域、网络爬虫、科学计算和游戏开发。其中就Web应用开发而言，程序员可更为有序且轻松地对复杂的Web程序进行分析和管理，使程序员工作负担明显减轻。例如我们经常用来搜索的Google，和国内集音乐、电影等搜索于一体的豆瓣都是通过利用Python的语言来实现的。另外针对自动化运维而言，在常规情况下，对于Python 参与编写的系统管理脚本来讲，不管是可读性，以及性能，或是代码重用度方面，同时还包括扩展性方面，均较普通 shell 脚本更占优势。在现今社会，人工智能发展的越来越迅速，而人工智能最多的涉及关于情绪的设定，在许多的人工智能设定中很多神经网的设置都是通过Python的语言来进行设置的。Python 在人工智能领域内深度学习、机器学习等，均属主流编程语言系统。

在网络爬虫、科学计算、游戏开发等领域，由于编程语言的特点，Python在这些领域都有很大的发展，对这些领域的扩展起到了很大的作用。而在这些领域中，很大一部分的使用都需要进行注册，而注册这些网络软件、游戏等工具时，都是通过用户自己的实名制信息，而在这个网络访问中有很多的信息安全就需要被保护，因此网络安全和Python之间的相关性联系就显得很重要。

4 网络安全机制与Python的实现相关性

在我们现在的社会中，我们有很多信息不再是用过去的那种方式，用纸进行记录、统计和计算等，而是通过用计算机来进行操作。自从1971年后，微型计算机出现后，计算机的发展越来越迅速，而在随着计算机越来越轻薄的同时，很多软件也在逐渐丰富，在计算机中被输入的程序也越来越多。而从台式到笔记本电脑，从小灵通到智能手机，以及十多年前的2G网到现在的5G迅速发展，我们跟网络、跟各种程序的联系也越来越密切，而在这些接触的过程中，我们在享受着数据共享的便捷时，也必然承受着共享网络数据带给我们的危险。然而，在计算机网络应用以及普及阶段，其虽然会取得相对良好的效果，但随之衍生出来的问题也逐渐增多，包括：数据盗窃以及系统破坏等，如果不加以重视，那么就会对相关用户造成非常严重的影响。

现在我们经常都把自己的个人信息上传到网上，就以我们目前很火的支付宝、微信、淘宝等软件来说，这些软件几乎覆盖了我们生活的每个角落。在我们进行这些平时用的软件时，都要求实名制，以及可以读取自己的储存器、手机联系人等权限，当我们在使用的时候，软件的后台可以通过我们的IP地址找到我们在哪里，找到我们的信息。这些情况在正常范围内对我们对的生活很有帮助。而在这些软件中，很多都是有用到Python的计算机语言。

5 Python的技术应用

Python具有七大特点：简单易学、速度快、免费开源、可移植性、具可解释性、具精准的面向对象语言、库较为丰富。这是一种超高级语言。

Python有一个交互式的开发环境，因为Python采用的是解释运行，因此编译时间会降低。Python的语法简单，在的内部设置有几种高级数据结构，比如列表。Python具有其面向性，可在MS-DOS、Windows、Windows NT、Linux、soloris等多种OS上运行。

Python可被用来做批处理语言，写一些简单工具进行数据处理。Python还可运用在函数语言中，推进人工智能科技的开发，还具备lisp语言的大多数功能。Python在过程语言中也有参与，在我们常见的程序开发中出现。Python具有面向对象语言的特征，经常作为大型软件的开发原型，再用C++改写，还有的直接用Python进行开发。关于图像、音视频、动画等工作的处理，可以通过Python中的PIL、Piddle、ReportLab等模块来实现。另外在制作动态图表、统计分析图表时，也可以用Python实现。在更复杂的三维场景建立，也可以用PyOpenGl模块来进行操作。 Python在科学计算领域有其独特的地位。有许多工具模块可以提高人员在大量的计算、矢量分析、神经网络等工作时的效率。尤其是在教育科研方面，可以发挥出独特的优势。 Python为网络编程工作提供了很多的解决方案和模块，提高工作效率，做出自己的服务器软件，无论是c/s，还是b/s模式。Python早就作为游戏编程的辅助工具。在《星球大战》中扮演了重要的角色。在“阿贝斯（Abyss）”、“星球之旅（Star Trek）”、“Indiana Jones”超级大片中担当特技和动画制作的工业光魔公司（Industrial Light）就是利用的Python语言。现今，利用Python可以写出很棒的游戏程序。目前，Python已经进入到很多企业级应用和政务应用中，在全世界，有很多公司的软件开发或者应用都是用的Python语言，例如：ERP、CRM。