密码学与计算机网络安全

2021-12-07周经龙

湖北农机化 2021年7期

周经龙

(重庆科创职业学院，重庆 402160)

1 进行计算机网络安全研究的意义和目的

计算机网络给人们带来便利的同时，也给人们带来了新的挑战。在互联网上每天都有大量的数据在进行传输，其中包含有对安全性要求较低的网页内容，也有对安全性要求较高的ICQ信息和电子邮件，甚至要求更高的商业数据等。想要保证以上所说的安全性，就应该对计算机网络的安全进行进一步的保障。同时由于互联网本身是具有开放性，使得每个上网的用户都可能会成为网络的破坏者，不利于计算机网络安全的防护。

同时在进行网络数据传输的过程中，为了保护数据传输的安全，对其提出了机密性、不可否认性、完整性以及可认证性的要求。为了更好地对数据的传输以及计算机网络的安全性进行保障，其有效的途径就是合理地进行信息加密技术的应用，采用密码学的方式对计算机网络的安全性进行良好的维护，提高计算机网络的安全。

2 密码学的含义和特点

密码学就是研究如何对信息进行隐秘的传输的学科，经常被视为是计算机科学和数学的一项分支，和信息论也有着十分密切的关系，是对信息以及其传输进行数学性研究的一门学科。

对于密码学来说，其基本要素就是密钥管理以及加密算法，密码可以被视为是一组含有参数k的变换E。设已经知道的信息为m，c为进行变换E而得到的密文，那么其加密的过程就可以通过c=Ek进行，参数k就是密钥。但是并不是所有包含有k的变换都能够被当作密码，将其作为密码的要求就是进行Ek的计算不困难；同时如果对方没有对密钥k进行掌握，那么及时对密文c进行了截获，也是无法将其进行还原的。将密文c进行还原，恢复成m的过程就是所说的解密。解密的算法D 就是对加密算法E进行逆运算。

对于密码体制来说，将其从原理上进行分类，可以分为单钥体制和双钥体制2种。单钥体制其所进行加密和解密的密钥k都是相同的，而进行双钥体制的运用时，其每一位用户都有一对其进行选定的密钥，其中一个是可以进行公开的，可以被称之为公钥。而另一个则不能对其进行公开，可以将其称之为私钥。

3 如何通过密码学提高计算机网络安全

3.1 通过对称加密方式进行安全性提高

在密码学中比较常用的一种算法就是对称密码算法，其也被称为传统密码算法，其关键的原理就是可以通过解密的密钥对加密的密钥进行推算，反之也可以进行推算。同时这些算法也可以被叫作单钥体制算法以及秘密密钥算法，其要求在进行信息传输之前发送者和接收者应该对密钥进行确定，确保信息可以准确无误地进行传送。在进行该方法的应用时，应该注意方式的合理利用，以保证信息传输的安全性。

3.2 通过非对称加密方式进行安全性提高

通过对称加密的方式可以对安全性要求较低的数据和信息进行加密，而对于安全性要求较高的数据和信息来说，其仍然存在一定的缺陷，一旦对密钥的管理出现失误，任何人都可以对明文进行获取。为了解决其所存在的不足，可以通过非对称加密的方式进行计算机网络安全性的提高。对于非对称加密方式，需要通过一对密钥(包含公钥和私钥)进行，同时在采用数学上的一些进行加密和解密的算法，就可以对计算机网络的安全性进行有效地提高。在进行该方法的应用时，应该注重其运用过程中的细节，保证方式的合理应用，提高计算机网络安全性。

例如，在进行非对称加密方式的应用时，假设是A向B进行秘密的信息的发送，首先应该让A进行B的公钥的查找，由于公钥并不会影响到安全性，B应该将自己的公钥进行公布，可供他人使用。之后A应该通过加密算法将B的公钥作为进行加密的密钥进行原始传输信息的加密，然后可将其通过非安全通道给B进行发送。B在收到之后，就可以通过自己的私钥进行解密的工作，从而获取到传输的信息。在该过程中可以更好地对计算机网络的安全性进行保护，减少双方需要通过保密信道进行密钥交换的负担，有效地提高计算机网络的安全性。

3.3 通过数字签名方式进行安全性提高

除了通过以上的加解密方式对计算机网络安全性进行提高的方法以外，还可以通过数字签名技术对所需要传输的数据和信息进行安全性的保障。数字签名所具有的特点是有签名时可以被信任的，同时签名不能够被进行抵赖，签字者无法对自己的签名进行否认以及签名不能够被重复利用等特点，可以对数据安全进行很好的防护，在进行数字签名的应用中应注意各方面的细节，保证其顺利进行。

例如，在进行数字签名的应用时，发送者应该首先对需要传输的信息进行摘要值的计算，然后用私钥来进行摘要值的签名从而得到签名值，之后便可以将其发送给接收者。接收者在对信息接受完成之后，应该对消息和签名值进行拆分，之后可以通过公钥对信息进行运算从而得到另一个摘要值，将得到的摘要值和拆分得到的签名值进行比较，即可得出信息是否被截获，从而有效地对计算机网络的安全性进行防护。