安全防范相关技术在计算机保护中的应用

摘 要计算机中的保护主要是指使用适当的加密算法和加密密钥将明文信息转换为不可识别的密文信息进行存储和传输.本文首先对计算机保护的意义和目的做了简要介绍,然后重点对加密安全防护实现与典型算法进行了分析,最后对如何做好密钥的管理与维护进行了讨论.

关 键 词计算机；保护；信息加密；密钥管理

中图分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）17-0080-01

计算机是数字信息存储与传递的主要载体之一,随着计算机及计算机网络应用范围的拓展,数据信息特别是某些重要的、私密的数据信息的安全受到了多方面的威胁,为提升数据信息的安全性和可靠性必须使用加密技术对其进行重新编码以实现隐藏真实信息的目的.对信息进行加密与解密需要使用到密钥,为进一步提升数据信息的安全性能,需要采用多种手段和技术来保证密钥安全,避免密钥信息泄露.

1计算机信息加密技术概述

对计算机存储和传输的数字信息进行加密主要是指利用适当的加密算法和加密密钥将明文信息转化为不可识别的、随机性较强的密文信息,而解密则是加密的逆过程.对于同一组数据而言,加密与解密之间的转换是唯一的、可逆的.

对计算机信息进行加密保护主要出于以下几方面因素考虑.

1）提升数据信息的安全性,避免未授权用户获取、查看甚至是泄露用户的私密信息.

2）保证数据信息的完整性,避免非法用户对用户信息进行恶意篡改或删除.

3）防止特权用户利用管理特权或技术手段查看私人文件和相关信息.

随着计算机网络的普及,信息的获取渠道和途径越来越灵活,数据加密作为一种信息安全防护机制,对保护数据信息的安全与完整具有十分重要的意义.

2常用的计算机加密技术

根据加密与解密密钥的性质可以将目前所使用的计算机加密技术分为对称式加密和非对称式加密两类.其中,对称式加密技术使用同一个密钥对数据信息进行加密与解密处理,非对称加密技术则分别使用公钥和私钥来对数据进行加密与解密.

2.1对称式加密技术

这类加密算法具有加密速度快、密钥简单、破译较为困难等优点.在使用对称式加密技术对信息加密需要执行如下过程：加密时,使用加密算法将原始的明文信息加密为密文信息；解密时,使用对应的解密算法将密文信息还原为明文信息,整个加密与解密过程所使用的密钥是相同的.

对称式加密技术的代表技术为DES加密算法.该算法使用一组长度为56位的密钥配合附加的8位校验位共同组成DES算法下的加密与解密.应用该对信息进行加密时其会将需要加密的数据分为两部分,一部分使用子密钥进行循环迭代,迭代完毕后与另一部分做异或运算,之后对另一半重复该过程.这样既可使用64位加密密钥完成对数据信息的DES加密.

2.2非对称式加密技术

该加密技术具有加密性高,应用场合灵活等优点.其使用两个密钥配合使用对数据信息进行加密.相较于对称式加密技术,非对称式加密技术的加密算法和公钥是可以公开的,而私钥则需要由用户保管.这种技术不仅可以提升信息加密保护的安全性还能够有效拓展加密算法的应用灵活性.需要说明的是,虽然公钥与私钥是成对使用,且公钥是公开的,但是用户是无法根据公钥信息来计算出私钥信息的.

非对称式加密技术的代表技术为RSA加密算法.该算法主要利用计算机在因数分解方面存在阻碍来实现信息加密的.检测设n为加密与解密密钥的来源数字,对其进行因数分解可以分解为p和q两个素数,n的二进制位数长度用于描述密钥的长度,此时选取e1和e2两个相关的数作为加密算法的参数,e1和e2的选取需要满足一定的要求,即e1与（p-1）*（q-1）互质,（e2*e1）mod（（p-1）*（q-1））等于1.此时利用计算机在素数分解方面的不足来生成密文信息即可实现对信息加密的目的.

3密钥的管理与维护

相对而言,获取密钥的成本要低于获取加密算法的成本,由密钥破译信息的难度要低于暴力的难度,故在做好数据加密工作的同时必须做好密钥的管理与维护工作,重视维护密钥的安全性,避免因密钥泄露导致数据信息的泄露.

为提升密钥的管理效果可以从以下几方面着手.

1）避免密钥长度过短.通常来说,密钥长度越长,加密与解密所需要的时间就越长,所对应的密钥空间也就越大,被的难度也就越大.故在对信息进行加密时可以根据数据使用需求尽量选用可适用的、较长的密钥.与此同时,密钥随机性越好,被的难度越大.

2）做好密钥的分发工作.密钥分发时应该尽量选用一对一的方式进行,这样不仅可以提升密钥分发的可控性,还可以有效避免密钥传递过程中出现的密钥泄露.特别是采用对称性加密算法加密的数据,其所使用的加密与解密密钥相同,故其对分发工作的开展要求性更高.

3）密钥验证.密钥传输过程中可能因网络因素、人为因素篡改等出现比特位错误,此时可以使用纠错等功能对其进行检验和修正.实际操作中,可以将密钥与密文的前2-4字节同时发送,接收端执行相同的操作,此时两者如果能够匹配则说明密钥正确.

4）定期更新密钥.同一密钥使用时间越长其安全性就越低,被的几率越大,因而为提升密钥的安全性可以定期对密钥进行变更.当然为简化密钥变更的程序可以使用特定的单向函数在原有密钥的基础上更新出新的密钥.

4常见的加密技术应用

目前使用加密对数据信息进行加密主要集中在以下几个领域：SSL加密、VPN加密以及数字签名等.

SSL是一种可对用户身份进行验证与管理的电子证书,数据信息在计算机网络中进行传输时会被SSL使用相应的加密密钥进行加密与解密,其可以为计算机网络中的传输的数据信息进行加密处理来保证信息的传输安全.

VPN是一种应用非常广泛,安全性能相对较高的加密保护技术,其允许在数据收发端建立一条虚拟的专用数据传输链路.这样,数据在计算机网络中的传输都是以加密的方式实现的,只有信息到达接收端后才能够使用相应的解密路由器对其进行解密处理.

数字签名技术可以在不影响文件使用的前提下在发送端生成一个可识别的数字签名.接收端在接收到文件时首先对数字签名进行解密和识别,若确认签名正确则说明该文件是完整可信的.

5总结

总之,使用安全防范相关技术对计算机相关数字信息进行安全保护不仅可以有效防止数据信息被识别和破坏,还能够在发生信息窃取或拦截时保证信息的完整性,避免信息被识别.