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网络信息安全中的密码技术

文档作者：傅仙发陈国雄文档来源：湄洲湾职业技术学院		点击数：	更新时间： 2021年04月25日
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网络信息安全中的密码技术
傅仙发陈国雄
(湄洲湾职业技术学院福建351254)
【摘要】随着经济的发展和网络的广泛应用和普及，带给人们生活便利的同时，也存在着巨大的安全隐患——网络时
刻面临着信息泄露、病毒感染、黑客攻击等威胁。基于此，网络信息安全问题成为各个国家政府关注的焦点问题。密码技术
是保障数据安全的关键技术，可以有效保障信息的机密性和完整性，防止信息被恶意篡改、伪造等。本文主要对密码技术在
网络信息安全中的地位及分析网络信息安全中的密码技术应用。
【关键词】密码技术；信息安全；密钥；数字签名
中图分类号：TP393．08 文献标识码：A 文章编号：1009—6833(2015)04—149—02
0引言
当下，网络信息安全是世界各国政府和人民共同关注的问
题，一个安全的网络信息系统应当确保所传输信息的完整性、
保密性、不可否认性等。目前保障通信和网络安全技术的种类
很多，其中密码技术是保障信息安全的最核心的技术措施。在
密码技术中主要有传统密钥加密体制和公开密钥加密体制。公
开密钥加密体制在对数据加密和数字签名两方面应用广泛。
PKI(PublicKeyInfrastructure)和VPN(VirtualPrivateNetwork)
是广泛应用的安全技术，PKI它利用公钥加密技术提供了一套
安全基础平台，用户可利用PKI平台提供的服务进行安全通信。
PKI的基础技术包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字
信封、双重数字签名，数字证书等。VPN是在公用网络上建立
虚拟专用网络，进行加密通讯。在企业网络中有广泛应用。所
以，使用密码技术不仅可以保证信息的机密性而且还可以保证
信息的完整性，防止信息被篡改、伪造和假冒等。
1 网络信息安全问题
ISO(国际标准化组织)将“信息安全”定义为：为数据处理
系统建立和采取的技术和管理的安全保护，保护计算机硬件、
软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄密。简
单说，信息安全的基本属性有可靠性、保密性、完整性、可用
和可控性。信息安全主要包含4个方面：设备安全、数据安全、
内容安全及行为安全。
伴随着经济的日益发展和国际互联网络的迅速普及，以及
电子商务的快速发展，网络生活己成为人们的一种生活方式，
日常生活与网络密切相连，如信息获取、购物、网上支付、转
账等。这也使得网络信息安全面临着新的威胁和挑战。今年10
月份举行的NSC2014(2014中国网络安全大会)主题为：”全
球化的网络安全’新格局·新挑战⋯，大会专家指出：移动互联网、
云计算、大数据、智慧城市、网间等新技术的应用，给政务外
网带来了安全挑战。同时，病毒二次打包、吸费、盗号、二维
码、支付、网络诈骗等都给用户带来了新的挑战。此外，2014
中国SIS大会也指出，在当下国家大力推行的智慧城市建设过
程中的安全问题也不容忽视，颠覆传统基础设施架构的云计算
安全问题以及移动互联网中的加密通信问题等都困扰着智慧城
市的建设步伐。
面对着如此严峻、复杂的信息安全问题，需利用系统工程
的原理来构筑起网络信息安全体系。解决网络信息安全需要技
术、管理和法制并举。其中，技术是核心，要通过对关键技术
的突破，构筑起信息安全技术防范体系；管理是关键，要加强
各个管理部门和相关人员间的密切合作，构筑起安全防护体系；
法制是保障，通过建立、健全和完善相关的网络信息安全法律、
法规体系，规范网络信息化社会中各类主题的行为，以维持网
络信息化社会的正常运作秩序。本文主要从技术方面探讨密码
技术在网络信息安全中的作用。
2密码技术在网络信息安全中的应用
2．1密码技术
密码技术是网络信息安全技术的核心，它是通过对信息的
重新组合(加密)，使得只有收发双方才能解码还原信息的一
种方法，通过密码技术对各类数据进行加密处理，能够有效防
止信息被窃取、泄露等。密码技术除了信息加密的功能外，还
具有维护系统安全稳定、身份验证、数字签名等功能。目前，
人们常将密码技术分成两大类，一类是基于数学理论的密码技
术，包括公钥密码、数字签名、身份识别、密钥管理、PKI和
VPN技术等；另一类是基于非数学理论的密码技术，包括信息
隐藏、基于生物特征的识别技术等。只有多种密码技术合理使
用，才能有效保障网络信息安全，防止信息泄露、被篡改等，
给个人、企业、行业和国家造成损失。
2．2信息隐藏、数据加密工具的使用
信息隐藏对于保护网络传输中信息不受破坏起到至关重要
的作用。信息隐藏是把机密信息隐藏在大量信息中而不让对手
发觉的一种方法。如：数字水印、浅信道、隐匿协议等。
对于普通用户而言，使用数据加密工具来保护自己隐私信
息，是一种常用方法。目前常用的加密工具有硬件加密、光盘
加密和压缩包解压加密。硬件加密工具是在计算机USB接口或
并行口的加密工具，它可以对数据和软件进行加密，有效保护
用户的信息和隐私，保护用户的信息安全。光盘加密工具可以
对镜像文件进行可视化的修改，隐藏光盘镜像文件，把普通文
件放大，把普通目录改为文件目录，从而保护光盘中的隐私信
息和机密文件。压缩包解压密码，是我们日常生活中最常用的
保护隐私方法。对于大容量的文件传输，通过压缩包软件(RAR
或ZIP)打包并设置解压密码，可以有效保护在传输过程中信
息被窃取。
2．3身份识别和数字签名技术
网络安全和数据系统的安全往往是由通信用户或终端的个
人身份是否能够正常识别来决定的，这就使得必须通过身份识
别来确保网络和数据系统的通信安全。而密码技术，尤其是公
钥密码技术，能够设计出安全性高的识别协议，什么用户青睐。
目前，使用密码技术用于身份识别认证的有数字证书、IC卡、
一次性口令等。
想要保证信息传输过程中数据传输的完整性，可以利用数
字签名。数字签名是对电子形式的消息签名的一种方法。基于
公钥密码体制和私钥密码体制都可以获得数字签名。尤其是基
于公钥密码体制获得的数字签名应用广泛。数字签名可以解决
否认、伪造、篡改及冒充等问题，常用的数字签名有Hash签名、
RSA签名、E1Gamal签名、椭圆曲线签名等。如：RSA签名从
两个方面来提供否认和数据完整性，签名者有私钥，也足唯一
产生签名的人。也就是说，签名者非否认用他的私钥对消息的
签名。当签名用密钥和实际的个人有精确的绑定时，非否认还
可以提供签名者的真实身份。而通过组合使用RSA算法和Hash
函数可以保障文档数据的完整性，而且这种组合非常灵敏，稍
有不同也会导致签名的失败。另外，将数字签名和加密紧密结
合是保障数据通信安全的有力工具。比如，利用IC卡上的个人
私钥与数字签名的结合技术，可实现数字签名机制。
2．4 PKI和VPN技术
PKI(Public Key Inffastructure)即”公钥基础设施”，是一种
遵循既定标准的密钥管理平台，它能够为所有网络应用提供加
密和数字签名等密码服务及所必需的密钥和证书管理体系，简
单来说，PKI就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务具
有普适性的安全基础设施。PKI技术是信息安全技术的核心，
也是电子商务的关键和基础技术。随着Intemet的普及和电子
万方数据
商务的飞速发展，进行电子交易的互联网用户也面临着诸多安
全问题，而PKI技术能很好的解决这些问题。PKI技术采用证
书管理公钥，通过第三方的可信任机构一认证中心CA
(Certificate Authority)，把用户的公钥和用户的其他标识信息
(如名称、e-mail、身份证号等)捆绑在一起，在Internet网
上验证用户的身份。眼下，通用的办法是采用基于PKI结构结
合数字证书，通过把要传输的数字信息进行加密，保证信息传
输的保密性、完整性，签名保证身份的真实性和抗抵赖。
VPN(虚拟专用网络)，是一种在公用网络上建立专用网
络，进行加密通讯的一种密码技术。尤其在企业网络中有广泛
的应用。例如：外地员工想要访问企业内网资源，通过互联网
连接企业内网中的VPN服务器进入内网。为了保证数据安全，
VPN服务器和客户机之间的通讯数据部进行了加密处理。有了
数据加密，就可以认为数据是在一条专用的数据链路上进行安
全传输，就如同架设了一个专用网络一样，但实际上使用的是
互联网上的公用网络。其实质上就是利用加密技术在公用网络
上封装出一个数据通讯隧道。VPN还能提供高水平的安全，使
用高级的加密和身份识别协议保护数据避免受到窥视和窃取，
阻止数据窃贼和其他非授权用户接触数据。此外，VPN还能实
现完全控制，用户可以利用ISP的设施和服务，
(上接第148页)
客观统计，在这其中，以较小的代价或得最好的加密效果的是
算法加密，算法使人们在数据整理以及数据加工时对计算机开
发的一项专门的数据处理方法，算法的变化方式有很多，而且
精度要求比较高，在算法编译过程中任何一个标点或者数据出
粗都会导致该算法不能进行调试。我们利用算法进行加密，一
方面节约了研发成本，另一方面，目前为止，几乎没有人能够
破解算法密码，这也提高加密效果，使得算法加密成为广大技
术开发人员应用最广的加密技术之一。我们应该善利用信息加
密技术来保护自己的网络安全，减少使用过程中的忧虑，让未
来的计算机网络得到更好地利用，造福人类。
2．3网络防火墙技术
除了上述两种技术能够给计算机用户带去安全健康的网络
环境之外，网络防火墙技术也逐渐普及，得到了人们的广泛好
评和利用。网络防火墙是近期发展起来的一种对计算机网络安
全进行保护的技术措施，它主要用在人们对高危网页的浏览，
一旦人们打开了带有病毒的网页，防火墙技术就会启动，在对
病毒的进入进行阻止的同时还会提醒用户关闭该网页，以免造
成不必要的损失。它的技术核心是利用一个或者是一组网络设
备(计算机，路由器，或者计算机子网等)在内部网和外部网
之间建立一个保护屏障，在检测女内部网络的同时还对外部网
络进行一定的限制，也就是说，防火墙技术既能限制计算机内
网对外网的检测，也能限制外网对计算机内网的访问。这种双
重保障在一定程度上避免了计算机用户数据的流出和外部病毒
的侵入，防火墙还有一个过滤功能，现如今的网络环境里充斥
着各种各样的病毒，防火墙技术能过滤掉我们在打开网页时附
带在网页上的病毒，封锁一些带有大量病毒的黄色网站，一些
功能较强人的防火墙技术能够保证零病毒侵入，这是很多网络
安全防御技术所达不到的。
多核防火墙是防火墙技术的一个外延，它的技术要求更高，
工作过程也更加复杂，在某种意义上，多核防火墙相当于一个
网页开关，在遇到带有不稳定因素网站的时候，多核防火墙会
主动切断网络连接，而且动作相当迅速，这样使得计算机立马
与外界隔离，我们现在所用的360安全网页浏览，虽然能够在
一定程度上阻隔病毒网页的入侵，但是由于病毒的强粘附性，
我们的电脑还是避免不了病毒或多或少的进入，我们后期会利
用电脑的杀毒软件对其进行清理，但这种做法相比较于网络多
核防火墙技术来说比较耗费时间，对网络安全的保护效果也没
有多核防火墙技术理想。在不久的将来，多和防火墙技术一定
会成为计算机用户宠儿。
2．4主动防御技术
主动防御技术计算机网络安全防御技术领域中的一个创
新，它为计算机的人工智能操控技术提供了支持，也为计算机
网络的安全运行提供了强有力的保障。这项技术的优点是能够
150网络安呈技赢与应用2015．4
3小结
尽管当前密码技术的应用已经深入到网络信息数据处理的
各个环节。如：数据加密、数字签名、信息鉴别等。但是密码
技术也仅仅是解决网络信息安全的关键技术之一，远不能解决
所有问题，只有与其他网络安全技术相配合以及不断完善相关
的网络信息安全管理制度做保障，才能有网络信息的安全，才
能保证个人、企业用户以及国家安全。
参考文献：
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京：电子工业出版社2002．
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【4]冯敏，李敏．浅谈密码技术与网络信息安全Ⅱ】．硅谷．2009．
(5】胡浩宇．加密算法及其在网络信息安全中的应用Ⅱ】．网友世界·
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【6】陈果．计算机网络信息安全问题的现状分析Ⅱ】．计算机光盘软
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【7】肖劲科．浅谈网络安全与密码技术的应用U]．信息通信．2014．
随时发现并拦截可能携带病毒的文件，它能主动攻击，相比于
被动防御，它相当于在防御屏障的外面设立了哨兵，一旦发现
有人企图攻击就会在外围将其消灭，防御效率更高也更加彻底，
主动防御下的网络环境更加安全。目前这项技术还没有得到广
泛的应用，因为在它优势的底下还隐藏着很大的漏洞：主动防
御会是计算机的工作效率大大降低，因为现存的网络环境已经
习惯了对于病毒的粘附，可以说，网络环境里几乎每一个地方
都有病毒的存在，我们不可能将病毒消灭的一干二净，主动防
御对病毒的敏感程度比较高，只要是带有一点病毒的文件，哪
怕这种病毒对电脑不能构成伤害，主动防御技术还是会对其进
行拦截，这样，计算机的工作效率会大大降低，我们可能会因
此接收不到任何文件，这样也会耽误计算机用户的正常工作。
在优缺点同时突出的情况下，我们应该将优势充分利用，劣势
我们也要想办法去改进，主动防御技术是网络领域一项正在兴
起的技术，若干年后一定会被普遍应用。
3网络安全防御技术的前景
从现代科技发展的趋势来看，计算机领域的开发与研究将
会是一段很长时间的使命，上面说到我们的经济依赖于计算机
信息的传递，我们的资金流通也由于互联网的出现也变得更加
简单，计算机技术在各个领域都有着不可替代的作用。我们现
在在一定程度上已经对互联网网络技术产生了依赖，所以我们
在享受技术的同时也要具有一定的忧患意识，网络安全防御已
然成为了大家共同关注的热点话题，网络安全防御技术的开发
也将成为我们的又一个伟大使命。
4结论
计算机网络应用技术越来越重要，但与此同时，我们也应
该认识到计算机网络安全防御技术的重要性，杀毒软件的使用
只能起到～定的防范作用，我们对计算机的防御技术的理解不
应该仅仅是对病毒的防御，我们应该去了解更深层次的关于网
络安全防御技术的开发和使用。目前在计算机网络安全领域主
要有四个问题亟待解决：一是计算机自身系统和设备结构额完
善；二是计算机网络系统加密技术的更深层次的研究和开发；
三是计算机多和防火墙的技术的完善；四是主动防御技术的充
分利用和改进。
我们生活在科技大爆炸的时代，科技的发展是经济发展的
动力，是国富民强的基石，我们的身边充斥着信息时代的无声
硝烟，我们要不断加强网络技术的应用，不断改进网络技术的
弊端，网络安全防御技术的开发和研究更是重中之重。
参考文献：
【1】杨先义．网络安全理论与技术．北京：人民邮电出版社．2008．
【2】斯克蒂斯，黑客攻防演戏．北京：电子工业出版社．2007．
[3】粱亚声等．计算机网络安全技术教程．北京：机械工业出版
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万方数据

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