数据加密技术在计算机安全管理中的应用

张天同

山东省济宁市任城区社会治理服务中心 山东 济宁 272000

引言

随着科技发展与普遍应用，计算机逐渐成为人们工作、生活中的必备工具，人们不仅进一步认识到加强计算机安全管理、强化计算机安全防护的重要性，也促使计算机安全与广大民众的关系更加密切。在科学技术不断创新发展过程中，数据加密技术应运而生，经实践表明，将该项技术科学引进到计算机安全管理方面，可以为计算机安全提供有效保障，因此相关人员应针对数据加密技术和常见的数据加密技术算法，以及数据加密技术在计算机安全管理中的具体应用进行深入分析[1]。

1 数据加密技术概述

数据加密技术是一种安全手段，通过使用密码算法来将敏感数据转换为具有密钥的信息。其主要目的是为了保护数据不受非法获取。目前，广泛应用的数据加密技术包括节点加密、链路加密和端口加密。在各行各业中，金融领域是数据加密技术应用最为广泛的领域。随着科技的不断发展，数据加密技术也在不断完善和丰富。对称加密和非对称加密是常见的两种数据加密技术，它们有着不同的特点和用途。对称加密也被称为共享密钥加密，常用的算法包括AES、IDEA、DES等。其中，DES主要用于二进制数据的加密，通过分组和设置密码来实现加密。对称加密的特点是发送和接收方使用相同的密钥来加解密，只要密钥不丢失就可以保证安全性。而非对称加密，也被称为公钥加密，发送和接收方分别使用公钥和私钥来加解密。非对称加密中有公开密钥和私有密钥两种，其中私有密钥无法通过公开密钥反推出来，因此更加安全。总的来说，对称加密适用于大量数据的加密，而非对称加密则适用于小量数据的安全传输。

2 常规数据加密技术

算法数据加密技术是一种利用密码学来保护数据安全的方法，它依靠加密函数和密钥来实现加密。通过置换或移位等方式，将数据转换为加密文件，使其对他人无用且难以被读懂。同时，依靠解码函数和密钥，可以恢复原文。这样可以保证数据在传输过程中的安全性。

2.1 循环冗余校验算法

循环冗余校验（CRC）算法是一种常用的校验算法，它通常使用16比特或32比特来对数据包、文件等数据信息进行校验[2]。当数据包或文件中存在单个错误时，会对整体校验结果产生很大的影响。因此，这种方法主要用于对计算机中的数字信号进行检测，以保证数据的完整性和准确性。

2.2 XOR操作算法

XOR运算是一种常用的数据加密方法，在加密过程中，它可以通过对数据进行位移来改变其方向，从而实现对数据的密码处理。这种方法适用于复杂的计算机程序，可以将数据转换为密码，并提高密码的强度和破解难度。

2.3 置换表算法

排列表格加密方法是一种将资料按照顺序转化为密码档案的技术。通过这种方法，可以有效地防止数据被窃取，同时授权用户可以通过破译来获取信息。排列表格计算方法简单快速，但是当排列表格被窃取时，加密信息就会暴露，因此并不能保证长期的安全性。总的来说，排列表格加密方法是一种简单有效的短期数据保护方式。

2.4 升级置换表算法

升级排列表加密算法使用两个或以上的置换表来加密数据，通过多次假随机加密来提高解密的难度。在一定范围内，这种方法可以保证数据的安全性，但同时也会降低加密和解密的速率，因此，在使用时需要权衡速率和安全性。

3 影响计算机安全管理的主要因素

3.1 数据庞大

随着互联网的发展和智能设备的普及，数据量急剧增加。大量的数据需要进行存储和处理，这给数据安全带来了挑战。数据泄露、数据丢失、未经授权的数据访问以及数据篡改等问题可能会发生。

3.2 计算机操作系统单一

大部分计算机使用相同的操作系统，如Windows、Linux等。如果该操作系统存在漏洞或安全问题，攻击者可以利用这些漏洞来入侵系统或获取敏感信息。攻击者可以通过针对特定操作系统的漏洞攻击来获取非法访问权限或操纵系统。

3.3 木马和病毒

木马和病毒是计算机安全的常见威胁，它们可以在用户不知情的情况下，植入恶意代码并执行各种恶意操作。木马和病毒可以导致系统崩溃、数据丢失、信息泄露以及非法远程控制等问题。

3.4 黑客与病毒

网络黑客和病毒是计算机安全的主要威胁之一[3]。黑客可以利用漏洞和技术手段，入侵系统、网络或应用程序，并获取机密信息或破坏系统功能。黑客攻击可能导致个人隐私泄露、金融损失、服务停止以及恶意软件传播等问题。

4 数据加密技术在计算机安全管理中的应用

4.1 在电子商务中的应用

近年来，随着网络技术的飞速发展，人们的生活方式和购物模式发生了翻天覆地的变化。在线购物已经成为人们日常生活中的重要组成部分，越来越多的人选择在网上购买商品和服务。这一趋势不仅改变了传统的购物方式，也为中国公司走向国际舞台提供了机会。电子商务的兴起使得中国公司有机会在全球市场上获得更大的竞争力和影响力。许多中国公司通过网络技术的应用和创新，成功地将自己打造成国际知名品牌。例如，阿里巴巴集团、京东商城等公司都取得了令人瞩目的成就，为中国电子商务行业树立了良好的口碑。然而，随着电子商务的快速发展，网络安全问题也日益凸显。在电子交易过程中，大量的个人和商业数据被传输和储存，一旦发生数据丢失或泄露，将导致严重的财产损失和安全威胁。因此，保护数据安全成为电子商务发展的重要课题之一。

4.2 在虚拟网络中的应用

目前，大多数企事业单位已经建立了内部网络，但为了实现数据信息共享，仍需要通过专线连接本地网络。而这种专线的关键技术就是虚拟私有网。此外，为了保障数据的安全，基于密钥的加密算法也被广泛采用。电子签名也正在被越来越多的企业和个人使用，以保证数据的完整性和真实性。总的来说，企业在网络建设和数据安全对策方面已经取得了一定的进展，但仍需不断地加强和改进。

4.3 在金融行业中的应用

USBKey作为一种金融用户终端，在金融业应用中具有重要的数据安全作用。首先，USBKey用于数据传输，通过使用USBKey，用户可以进行安全的数据交换和传输，有效地防止了黑客和恶意破坏者对数据的篡改和窃取。为了确保数据的安全性，银行等金融机构非常重视对USBKey中的数据进行加密保护。敏感信息在传输和存储过程中会被加密，这样即使黑客攻击成功，也难以破解出有用的数据内容。另外，在金融机构的工作环境中，USBKey常用于员工进行特定业务时的登录认证。只有拥有合法的USBKey并通过身份验证才能进行相应的业务操作，这有效地防止了未经授权人员的非法访问和操作。USBKey还具备自动比对用户信息的功能，即在使用USBKey进行身份认证时，USBKey会自动与预先存储的用户信息进行比对，确保操作者的合法身份。这样一来，即使黑客成功追踪了操作过程，也难以获取到有用的用户信息。

4.4 在密钥保护中的应用

在信息系统中，密码体制被广泛采用以保障数据的安全性。密钥作为密码体制的重要组成部分，有多种形式和设置方法。其中，基于公开密钥和私有密钥的加密机制是一种常见且有效的方式。公开密钥和私有密钥是一对相关联的密钥，其具有不同的功能和属性。私钥具有隐蔽性和限制性，仅由数据的所有者持有和管理，确保了数据的安全性和私密性。私钥只能由特定的授权用户使用，防止未经授权人员的访问和操作。在当今的许多领域，利用密码技术保密已经成为必然趋势。

4.5 链路加密技术

链路加密技术是一种基于网络通信链路的安全保护措施，旨在确保数据和信息在传输过程中的安全性。它通过在通信链路上使用密钥对数据进行加密，以防止未经授权的访问和窃取。

在链路加密技术中，发送方使用特定的加密算法和密钥对数据进行加密，然后通过网络链路将加密后的数据传输到接收方。接收方使用相同的加密算法和密钥对数据进行解码，恢复出原始的明文数据。这样，即使在链路传输过程中，即使数据被窃取，也难以获取有用的信息，保证了数据的机密性和完整性。

4.6 节点加密技术

节点加密技术是一种保证数据传输安全性的方法。它与链路加密技术类似，都是基于通信链路进行操作。在节点加密技术中，数据信息在传递过程中相对透明，每个节点都以网络节点的形式存在。当数据到达某个节点时，该节点需要进行解密操作。解密后的数据可以被处理或传递给下一个节点。在使用节点加密技术时，首先需要对数据进行解密，将其转换为明文形式。然后，在进一步处理或传递数据之前，使用不同的密钥对数据进行重新加密。这样做的目的是确保数据在经过每个节点时都处于安全的环境下。

4.7 端到端加密技术

端到端加密是一种从数据源到目的地的加密技术，它确保数据在整个传输过程中以密文形式进行传输。在端到端加密中，加密操作先于数据到达终端进行。发送方使用加密算法将数据转换为密文，并通过网络将密文数据传输给接收方。只有接收方拥有正确的解密密钥，才能将密文数据解密为原始的明文数据。端到端加密具有良好的安全性和保密性，并且价格相对较低。它的结构简单，可以有效地保护数据免受未经授权的访问和窃取。与其他加密方式相比，端到端加密的一个优点是每个文件都可以独立加密。这意味着即使发生了安全问题，只会影响部分数据而不会波及整个系统或网络。

4.8 其他加密技术

计算机数据加密工具可以以多种方式保护数据的安全性。下面是对几种常见的计算机数据加密工具的概述：硬件加密：通过接口设置密码来保证数据的安全性。例如，使用加密USB存储设备或加密硬盘驱动器，可以要求用户在访问数据之前输入密码进行身份验证。软盘加密：通过使用专门的刻录软件对文件进行加密，以防止它们被未经授权的用户拷贝或访问。压缩包加密：常见的压缩格式如ZIP、RAR等提供了密码保护功能。用户可以设置密码来加密整个压缩包或其中的特定文件，确保只有知道密码的人能够解压和访问其中的内容。数据压缩：除了加密，数据压缩也是一种常用的保护数据的方式。通过压缩文件或文件夹，可以减少其体积，从而节省存储空间，并在某种程度上增加数据的安全性，因为压缩后的文件在不解压的情况下很难直接访问。需要注意的是，尽管数据加密工具提供了一定的安全性，但密码设置要足够复杂，并定期更改以增强安全性。此外，任何加密工具本身都有可能被破解或存在漏洞，因此进行全面的数据加密可以降低风险，并采取多层次的数据保护措施。

5 结束语

总之计算机应用范围不断拓展，加之计算机所具备的特点，促使计算机运行过程中存在较大信息安全风险，故而加强计算机安全防护至关重要，由于数据加密技术在计算机安全管理方面的合理应用，可以为保证计算机信息安全提供强有力的技术支撑，所以很有必要详细分析影响计算机安全管理的各种原因，并开展计算机安全管理对于数据加密技术的应用研究。