基于数据加密技术在计算机网络安全中的实践研究

闫启月

（澳门城市大学 澳门 999078）

0 引言

在信息时代，计算机网络已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。 然而，随着互联网的发展，网络安全问题也越来越突出，黑客攻击、病毒入侵等问题时常发生，给人们的生活和工作带来极大的困扰。 为了保护网络安全，数据加密技术应运而生。 数据加密技术是利用密码学原理对数据进行加密和解密的技术。 它能有效提高计算机网络安全，减少网络风险发生的概率。

1 数据加密技术原理

在当今信息时代，数据的安全性是非常重要的。 在互联网传输过程中，数据加密技术被广泛应用。 数据加密技术的核心是密钥，在加密过程中，密钥被用来将原始数据转换为密文，在解密过程中，必须使用相同的密钥才能将密文转换回原始数据。 加密运算将原始数据转换为密文，可以有效地避免被攻击者获取或破解。 通过使用加密技术，攻击者无法轻易地访问或窃取传输的数据。 这种方法在各个领域都得到了广泛应用，例如金融、军事、医疗等行业［1］。 密钥的保密性非常重要，如果密钥被泄露，加密过程就会失去意义。 因此，密钥必须被妥善地保管和管理，只有控制密钥的访问权限，才能确保数据的安全性。

2 计算机网络常见安全隐患

2.1 病毒入侵

计算机病毒是一种隐藏在计算机网络中并通过网络进行传播的一种特殊病毒，其会造成计算机程序无法正常运行、信息丢失等，严重时还会造成系统瘫痪。 由于电脑网络的开放和自由，这就给了病毒以可乘之机，并且以极快的速度扩散开来。 有的电脑病毒比如熊猫烧香、木马等，会潜伏在电脑中，通过网络的方式传播。 尤其是在互联网技术不断发展和完善的同时，各种新型的电脑病毒也不断出现，对互联网的安全性构成了极大的威胁。

2.2 非法入侵

黑客入侵计算机网络系统，是目前威胁计算机网络安全的一大隐患，黑客以非法手段获取口令、用户名或者IP地址等信息，然后登录系统，进行恶意破坏或者篡改数据。黑客入侵会导致数据信息永久性丢失，严重时会对计算机网络系统的正常运行产生较大的影响。 黑客的入侵不仅会造成经济上的损失，还会影响个人隐私安全，甚至会波及国家的安全。

2.3 网络漏洞

随着信息时代的到来，数据共享变得越来越方便，但随之而来的是网络安全风险增加。 网络开放性特征导致漏洞的存在，这些漏洞可能会被黑客利用，从而进一步危及网络安全。 病毒可以利用这些漏洞攻击网络，导致用户的个人信息泄漏和财产损失，黑客可以通过这些漏洞进入网络，获取敏感信息、破坏系统或者进行其他不良行为。同时，病毒可以通过网络传播，感染用户的电脑并窃取用户的个人信息，一旦用户的信息被窃取，黑客可以利用这些信息进行各种不法行为。 因此，保护网络安全和用户信息安全显得十分重要。

3 数据加密技术类型

3.1 节点加密技术

节点加密技术主要是通过在网络传输过程中设置节点，对数据进行加密和解密的处理来保障数据安全。 这种技术在数据传输过程中，可以针对每一个节点进行加密处理，从而确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。 同时，节点加密技术还能够提高数据传输的速率和质量，从而进一步提高网络数据信息的安全性。 节点加密技术的应用非常广泛，它可以应用于各种网络传输场景中。 例如，在金融行业中，节点加密技术可以用来保障交易信息的安全；在医疗行业中，它可以用来保护患者的隐私信息；在企业内部通信中，它可以用来保障内部信息的安全性。

3.2 链路加密技术

相比于传统的网络安全技术，链路加密技术能够更加有效地应对潜在的网络安全隐患。 网络安全问题一直是网络领域中的头号难点，而链路加密技术的出现为网络安全提供了重要保障。 这种技术可以实现全面加密，从而防止网络数据泄露，抵御黑客攻击。 然而，应用链路加密技术时，其本身的应用程序也更加复杂。 这种技术需要对网络数据进行多次加密处理，因此需要大量的计算资源和时间。 同时，链路加密技术的应用也需要高水平的网络技术人才。 因此，链路加密技术的应用也需要一定的技术成本和投入。

3.3 端到端加密技术

随着网络技术的不断发展，网络安全问题也日益突出，数据泄露、黑客攻击等问题层出不穷，给个人和企业带来了巨大的损失和威胁。 为了保障网络数据信息的安全性，各种数据加密技术不断涌现。 与传统的加密技术不同，它不仅仅在数据传输过程中对数据进行加密，而是在数据的源头和终点两端都进行加密。 这种加密方式可以有效地保护数据的安全性，即便数据在传输过程中出现了泄漏问题，只需将其中一个节点破坏，该文件就将被破坏，不会造成数据的泄漏。 端到端加密技术的出现，大幅提高了网络数据的上传、下载等处理环节的安全性。 在传统的加密技术中，只有在数据传输过程中才会进行加密，而在数据的源头和终点两端则不受任何保护，容易导致黑客攻击和数据泄露等问题。 而端到端加密技术的出现，可以将安全性从源头到终点贯穿整个数据传输过程。

4 数据加密技术在计算机网络安全中的应用措施

4.1 选择适宜加密算法

加密算法在今天的信息安全中起着至关重要的作用，它们可以保护敏感数据免受未经授权的访问和窃取。 在选择合适的加密算法和使用的过程中，需要注意一些关键点以确保最佳的安全性和性能。 ①选择适合的加密算法并合理设置参数。 在选择加密算法时，需要考虑其强度和保密性。 一些流行的加密算法包括高级加密标准算法、公钥数据加密标准算法、分组加密算法等，这些算法的强度和适用性各不相同。 在选择算法时，需要根据具体需求进行评估和选择。 在设置参数时，需要确保算法的参数合理，以确保安全性和保密性［2］。 ②选用最新和最可靠的加密算法。 随着技术的不断发展，加密算法也在不断更新和升级。 因此，需要选择最新和最可靠的算法，以确保合法和认证。 ③避免选择不当的加密算法，以实现最佳的安全性和性能。 在选择加密算法时，需要仔细考虑其强度和适用性，以确保最佳的安全性和性能。

4.2 强化密钥管理

在数据加密过程中，密钥管理是最为关键的环节之一，密钥管理机制包括密钥生成、密钥存储、密钥分配和密钥更新四个方面。 ①密钥生成是密钥管理机制中最为重要的一环。 在密钥生成过程中，需要使用安全随机数生成器，并采用加密算法进行加密，以保证生成的密钥有足够的强度，且不会被他人轻易破解。 ②密钥存储也是密钥管理机制中不可忽视的一环。 为了保证密钥的安全性，密钥需要存储在安全的存储介质中。 这些存储介质具有高强度的加密保护措施，可以有效地保护密钥不被窃取。 ③密钥分配也是密钥管理机制中不可或缺的一环。 密钥分配需要采用加密方式进行传输，以保证密钥在传输过程中不会被截获。 只有确保密钥的安全传输，才能确保数据加密的安全性。 ④密钥更新也是密钥管理机制中必须重视的一环，密钥更新的频率需要根据具体的情况来定，但一般情况下，密钥更新的频率应该在3～6 个月。

4.3 提升数字签名可信度

数字签名技术是一种基于密码学技术的电子认证方式，它可以在网络环境下对文件进行安全传输和交换，同时也能够保证文件的完整性和真实性。 但是，数字签名技术在实际应用中也存在一些问题，如何提高数字签名技术的可信度成为亟待解决的问题［3］。 为了解决数字签名技术存在的问题，可以采用多种策略来提高其可信度。 ①需要加强数字签名生成过程的监控，必须对数字签名的建立过程进行监视和记录，确保数字签名生成的过程得到严格的控制和保护。 ②数字签名技术的保密性是数字签名技术的重要组成部分，只有保证数字签名技术的保密性才能够更好地保护数字签名技术的可信度和安全性。 ③还需要加强签名证书吊销和更新的管理，通过更新和撤回证书来提高数字签名的可靠性和可信度。 数字签名技术的可靠性和可信度取决于签名证书的有效性和更新性，只有保证签名证书的有效性和更新性才能够更好地保证数字签名技术的可靠性和可信度。 建立数字签名信任体系也是提高数字签名技术可信度的重要措施，需要建立起一个完善的信任体系，以提高数字签名的可信度。 数字签名技术的可信度取决于其信任体系的建立，只有建立起完善的信任体系才能够更好地保证数字签名技术在实际应用中的可信度和安全性［4］。

4.4 节点数据加密

节点数据加密是一种保证数据传输过程中安全性和稳定性的技术。 该技术通过加密数据传输线来实现保护，以保证数据在传输过程中不会被窃取或者篡改，从而保证数据的完整性和保密性，在使用节点数据加密技术时，必须谨慎处理，以避免数据泄露或被黑客攻击［5］。 另外，在加密过程中，需要对密钥进行管理和保护，以确保密钥不会被泄露或被攻击者获取，如果密钥泄露，将会导致数据安全性的严重问题。

4.5 强化网络安全系统功能设计

在现代社会，网络安全问题也越来越引人关注。 为了保护网络中的关键信息不被非法获取和利用，网络系统硬件设备的实际需求必须得到重视和考虑。 为了保证网络中关键信息的安全传输和存储，需要基于互联网服务器客户结构控制对关键信息的传输。 这种结构将服务器和客户机联系在一起，通过服务器来控制关键信息的传输，从而保证信息的安全性。 为了实现服务器和客户机之间的安全传输，服务器和客户机都需要具备通信、解密和加密的功能。 这些功能需要应用程序来实现具体的操作，实现信息的加密和解密，从而保证信息的安全传输和存储。 在服务器端，应用程序主要由密钥管理模块、加密打包模块、文件信息综合管理模块组成。 密钥管理模块用于生成和管理密钥，加密打包模块用于对信息进行加密和打包，文件信息综合管理模块用于对文件信息进行综合管理，从而保证信息的完整性和安全性。 在客户端，应用程序主要由文件解密模块、公钥模块、私钥模块、密码模块组成。 文件解密模块用于对加密的文件进行解密，公钥模块和私钥模块用于管理密钥，密码模块用于生成和管理密码，从而保证信息的安全传输和存储。

5 计算机网络安全组数据加密技术的实际应用

5.1 在数据库中的应用

在当今信息社会中，数据库无疑是信息管理的核心，在大量的数据中，包含着企业的关键信息，例如客户数据、产品信息、财务数据等，这些信息的泄露或被篡改可能导致企业面临重大的经济风险和声誉风险。 因此，数据库的安全性显得尤为重要。 为了避免数据库安全性的威胁，数据加密技术应运而生。 数据加密技术可以结合数据信息本身的重要程度，对数据库实施安全区域进行划分。 通过划分安全区域，用以验证用户的身份信息与使用权限，以此保证数据信息在调取过程中的安全性。 此外，数据加密技术还可以提升数据库本身的安全等级。 通过加密技术的使用，数据库中的数据信息可以被加密，只有在特定的条件下才能被解密，从而保证了数据信息的安全性。

5.2 在软件安全中的应用

首先，数据加密技术是一种非常有效的方法。 通过对数据进行加密，可以有效地防止黑客入侵和数据泄露，同时这种技术还可以提高计算机数据的可靠性，确保数据在传输过程中不受到篡改或破坏。 其次，连接网络的软件容易受到黑客攻击，造成运行故障或数据泄露，因此需要采取一些措施来保护计算机系统的安全。 例如，研究人员可以使用防火墙和入侵检测系统来限制网络访问，并及时发现和处理异常行为。 最后，对计算机节点、链路和端到端进行加密也是保护计算机管理系统和增强信息数据安全性的有效方法，通过对数据进行加密，可以防止黑客入侵和数据泄露，并且可以确保数据在传输过程中不受到篡改或破坏。

6 数据加密技术在计算机网络安全应用的发展趋势

数据加密技术在现代计算机网络安全中扮演着至关重要的角色。 随着物联网的快速发展，数据规模不断增大，对加密算法的计算速度提出了更高的要求。 为此，加密算法需要不断地进行优化，以保证数据的安全性。 其中，深度学习技术是一种非常有效的方法，可用于优化密钥生成和密钥管理系统，提高加密强度。 它可以通过大量的数据训练，自动调整加密算法的参数，使其更加符合实际应用场景，提高加密效率和安全性。 然而，随着量子计算技术的迅速发展，传统的加密技术面临更大的挑战。 量子计算机具有超强的计算能力，可以在短时间内破解传统加密算法，这将为攻击者提供更强的破解手段。 为了应对这种威胁，目前科学家正在研究新的抵御量子计算攻击的加密技术，如基于量子密钥分发的加密技术。 此外，区块链技术也可以为数据加密提供新的方案。 区块链是一种去中心化的分布式账本技术，可以保护数字资产的安全，保证数据真实性和不可篡改性，同时保护用户隐私。 利用区块链技术，可以建立安全的、去中心化的数据存储和交换系统，实现数据的安全传输和保护。

7 结语

随着计算机网络技术的深入发展，网络安全问题日益凸显，安全保障措施成为至关重要的问题。 数据加密技术的应用可以有效地抑制网络信息安全问题的发生，针对病毒入侵、人为破坏、非法入侵、网络入侵等计算机应用隐患，可通过选择适宜加密算法、强化密钥管理、节点数据加密、强化网络安全系统设计等措施，人们可以为计算机网络的安全提供强有力的技术保障。 并且深度学习、量子计算、区块链等技术，还可以为人们营造安全的网络应用环境。