① 計算機密碼學中有哪些加密演算法
、信息加密概述
密碼學是一門古老而深奧的學科，它對一般人來說是莫生的，因為長期以來，它只在很少的范圍內，如軍事、外交、情報等部門使用。計算機密碼學是研究計算機信息加密、解密及其變換的科學，是數學和計算機的交義學科，也是一門新興的學科。隨著計算機網路和計算機通訊技術的發展，計算機密碼學得到前所未有的重視並迅速普及和發展起來。在國外，它已成為計算機安全主要的研究方向，也是計算機安全課程教學中的主要內容。
密碼是實現秘密通訊的主要手段，是隱蔽語言、文字、圖象的特種符號。凡是用特種符號按照通訊雙方約定的方法把電文的原形隱蔽起來，不為第三者所識別的通訊方式稱為密碼通訊。在計算機通訊中，採用密碼技術將信息隱蔽起來，再將隱蔽後的信息傳輸出去，使信息在傳輸過程中即使被竊取或載獲，竊取者也不能了解信息的內容，從而保證信息傳輸的安全。
任何一個加密系統至少包括下面四個組成部分：
（ 1）、未加密的報文，也稱明文。
（ 2）、加密後的報文，也稱密文。
（ 3）、加密解密設備或演算法。
（ 4）、加密解密的密鑰。
發送方用加密密鑰，通過加密設備或演算法，將信息加密後發送出去。接收方在收到密文後，用解密密鑰將密文解密，恢復為明文。如果傳輸中有人竊取，他只能得到無法理解的密文，從而對信息起到保密作用。
二、密碼的分類
從不同的角度根據不同的標准，可以把密碼分成若干類。
（一）按應用技術或歷史發展階段劃分：
1、手工密碼。以手工完成加密作業，或者以簡單器具輔助操作的密碼，叫作手工密碼。第一次世界大戰前主要是這種作業形式。
2、機械密碼。以機械密碼機或電動密碼機來完成加解密作業的密碼，叫作機械密碼。這種密碼從第一次世界大戰出現到第二次世界大戰中得到普遍應用。3、電子機內亂密碼。通過電子電路，以嚴格的程序進行邏輯運算，以少量制亂元素生產大量的加密亂數，因為其制亂是在加解密過程中完成的而不需預先製作，所以稱為電子機內亂密碼。從五十年代末期出現到七十年代廣泛應用。
4、計算機密碼，是以計算機軟體編程進行演算法加密為特點，適用於計算機數據保護和網路通訊等廣泛用途的密碼。
（二）按保密程度劃分：
1、理論上保密的密碼。不管獲取多少密文和有多大的計算能力，對明文始終不能得到唯一解的密碼，叫作理論上保密的密碼。也叫理論不可破的密碼。如客觀隨機一次一密的密碼就屬於這種。
2、實際上保密的密碼。在理論上可破，但在現有客觀條件下，無法通過計算來確定唯一解的密碼，叫作實際上保密的密碼。
3、不保密的密碼。在獲取一定數量的密文後可以得到唯一解的密碼，叫作不保密密碼。如早期單表代替密碼，後來的多表代替密碼，以及明文加少量密鑰等密碼，現在都成為不保密的密碼。
（三）、按密鑰方式劃分：
1、對稱式密碼。收發雙方使用相同密鑰的密碼，叫作對稱式密碼。傳統的密碼都屬此類。
2、非對稱式密碼。收發雙方使用不同密鑰的密碼，叫作非對稱式密碼。如現代密碼中的公共密鑰密碼就屬此類。
（四）按明文形態：
1、模擬型密碼。用以加密模擬信息。如對動態范圍之內，連續變化的語音信號加密的密碼，叫作模擬式密碼。
2、數字型密碼。用於加密數字信息。對兩個離散電平構成0、1二進制關系的電報信息加密的密碼叫作數字型密碼。
（五）按編制原理劃分：
可分為移位、代替和置換三種以及它們的組合形式。古今中外的密碼，不論其形態多麼繁雜，變化多麼巧妙，都是按照這三種基本原理編制出來的。移位、代替和置換這三種原理在密碼編制和使用中相互結合，靈活應用。
② 一般網頁中的用戶名和登錄密碼在傳輸過程中是通過什麼加密的
對於打開了某個論壇,輸入了用戶名和密碼，其實如果網站設計者重視安全問題的話一般會對輸入的用戶名和密碼進行加密，加密後的用戶名和密碼用一連串的字元表示，所以即使別人竊取了你的用戶名和密碼和密碼，他們如果不知道怎麼解密，他們只能得到一連串的字元，所以這也是一道防線。
接下來就是網路安全方面的問題：
數據加密(Data Encryption)技術
所謂加密(Encryption)是指將一個信息(或稱明文--plaintext) 經過加密鑰匙(Encrypt ionkey)及加密函數轉換,變成無意義的密文( ciphertext),而接收方則將此密文經過解密函數、解密鑰匙(Decryti on key)還原成明文。加密技術是網路安全技術的基石。
數據加密技術要求只有在指定的用戶或網路下,才能解除密碼而獲得原來的數據,這就需要給數據發送方和接受方以一些特殊的信息用於加解密,這就是所謂的密鑰。其密鑰的值是從大量的隨機數中選取的。按加密演算法分為專用密鑰和公開密鑰兩種。
專用密鑰,又稱為對稱密鑰或單密鑰,加密時使用同一個密鑰,即同一個演算法。如DES和MIT的Kerberos演算法。單密鑰是最簡單方式,通信雙方必須交換彼此密鑰,當需給對方發信息時,用自己的加密密鑰進行加密,而在接收方收到數據後,用對方所給的密鑰進行解密。這種方式在與多方通信時因為需要保存很多密鑰而變得很復雜,而且密鑰本身的安全就是一個問題。
DES是一種數據分組的加密演算法,它將數據分成長度為6 4位的數據塊,其中8位用作奇偶校驗,剩餘的56位作為密碼的長度。第一步將原文進行置換,得到6 4位的雜亂無章的數據組;第二步將其分成均等兩段 ;第三步用加密函數進行變換,並在給定的密鑰參數條件下,進行多次迭代而得到加密密文。
公開密鑰,又稱非對稱密鑰,加密時使用不同的密鑰,即不同的演算法,有一把公用的加密密鑰,有多把解密密鑰,如RSA演算法。
在計算機網路中,加密可分為"通信加密"(即傳輸過程中的數據加密)和"文件加密"(即存儲數據加密)。通信加密又有節點加密、鏈路加密和端--端加密3種。
①節點加密,從時間坐標來講,它在信息被傳入實際通信連接點 (Physical communication link)之前進行;從OSI 7層參考模型的坐標 (邏輯空間)來講,它在第一層、第二層之間進行; 從實施對象來講,是對相鄰兩節點之間傳輸的數據進行加密,不過它僅對報文加密,而不對報頭加密,以便於傳輸路由的選擇。
②鏈路加密(Link Encryption),它在數據鏈路層進行,是對相鄰節點之間的鏈路上所傳輸的數據進行加密,不僅對數據加密還對報頭加密。
③端--端加密(End-to-End Encryption),它在第六層或第七層進行 ,是為用戶之間傳送數據而提供的連續的保護。在始發節點上實施加密,在中介節點以密文形式傳輸,最後到達目的節點時才進行解密,這對防止拷貝網路軟體和軟體泄漏也很有效。
在OSI參考模型中,除會話層不能實施加密外,其他各層都可以實施一定的加密措施。但通常是在最高層上加密,即應用層上的每個應用都被密碼編碼進行修改,因此能對每個應用起到保密的作用,從而保護在應用層上的投資。假如在下面某一層上實施加密,如TCP層上,就只能對這層起到保護作用。
值得注意的是,能否切實有效地發揮加密機制的作用,關鍵的問題在於密鑰的管理,包括密鑰的生存、分發、安裝、保管、使用以及作廢全過程。
(1)數字簽名
公開密鑰的加密機制雖提供了良好的保密性,但難以鑒別發送者, 即任何得到公開密鑰的人都可以生成和發送報文。數字簽名機制提供了一種鑒別方法,以解決偽造、抵賴、冒充和篡改等問題。
數字簽名一般採用不對稱加密技術(如RSA),通過對整個明文進行某種變換,得到一個值,作為核實簽名。接收者使用發送者的公開密鑰對簽名進行解密運算,如其結果為明文,則簽名有效,證明對方的身份是真實的。當然,簽名也可以採用多種方式,例如,將簽名附在明文之後。數字簽名普遍用於銀行、電子貿易等。
數字簽名不同於手寫簽字:數字簽名隨文本的變化而變化,手寫簽字反映某個人個性特徵, 是不變的;數字簽名與文本信息是不可分割的,而手寫簽字是附加在文本之後的,與文本信息是分離的。
(2)Kerberos系統
Kerberos系統是美國麻省理工學院為Athena工程而設計的,為分布式計算環境提供一種對用戶雙方進行驗證的認證方法。
它的安全機制在於首先對發出請求的用戶進行身份驗證,確認其是否是合法的用戶;如是合法的用戶,再審核該用戶是否有權對他所請求的服務或主機進行訪問。從加密演算法上來講,其驗證是建立在對稱加密的基礎上的。
Kerberos系統在分布式計算環境中得到了廣泛的應用(如在Notes 中),這是因為它具有如下的特點:
①安全性高,Kerberos系統對用戶的口令進行加密後作為用戶的私鑰,從而避免了用戶的口令在網路上顯示傳輸,使得竊聽者難以在網路上取得相應的口令信息;
②透明性高,用戶在使用過程中,僅在登錄時要求輸入口令,與平常的操作完全一樣,Ker beros的存在對於合法用戶來說是透明的;
③可擴展性好,Kerberos為每一個服務提供認證,確保應用的安全。
Kerberos系統和看電影的過程有些相似,不同的是只有事先在Ker beros系統中登錄的客戶才可以申請服務,並且Kerberos要求申請到入場券的客戶就是到TGS(入場券分配伺服器)去要求得到最終服務的客戶。
Kerberos的認證協議過程如圖二所示。
Kerberos有其優點，同時也有其缺點，主要如下：
①、Kerberos伺服器與用戶共享的秘密是用戶的口令字,伺服器在回應時不驗證用戶的真實性,假設只有合法用戶擁有口令字。如攻擊者記錄申請回答報文,就易形成代碼本攻擊。
②、Kerberos伺服器與用戶共享的秘密是用戶的口令字,伺服器在回應時不驗證用戶的真實性,假設只有合法用戶擁有口令字。如攻擊者記錄申請回答報文,就易形成代碼本攻擊。
③、AS和TGS是集中式管理,容易形成瓶頸,系統的性能和安全也嚴重依賴於AS和TGS的性能和安全。在AS和TGS前應該有訪問控制,以增強AS和TGS的安全。
④、隨用戶數增加,密鑰管理較復雜。Kerberos擁有每個用戶的口令字的散列值,AS與TGS 負責戶間通信密鑰的分配。當N個用戶想同時通信時,仍需要N*(N-1)/2個密鑰
（ 3 ）、PGP演算法
PGP(Pretty Good Privacy)是作者hil Zimmermann提出的方案, 從80年代中期開始編寫的。公開密鑰和分組密鑰在同一個系統中,公開密鑰採用RSA加密演算法,實施對密鑰的管理;分組密鑰採用了IDEA演算法,實施對信息的加密。
PGP應用程序的第一個特點是它的速度快,效率高;另一個顯著特點就是它的可移植性出色,它可以在多種操作平台上運行。PGP主要具有加密文件、發送和接收加密的E-mail、數字簽名等。
(4)、PEM演算法
保密增強郵件(Private Enhanced Mail,PEM),是美國RSA實驗室基於RSA和DES演算法而開發的產品,其目的是為了增強個人的隱私功能, 目前在Internet網上得到了廣泛的應用,專為E-mail用戶提供如下兩類安全服務:
對所有報文都提供諸如:驗證、完整性、防抵 賴等安全服務功能; 提供可選的安全服務功能,如保密性等。
PEM對報文的處理經過如下過程:
第一步,作規范化處理:為了使PEM與MTA(報文傳輸代理)兼容,按S MTP協議對報文進行規范化處理;
第二步,MIC(Message Integrity Code)計算;
第三步,把處理過的報文轉化為適於SMTP系統傳輸的格式。
身份驗證技術
身份識別(Identification)是指定用戶向系統出示自己的身份證明過程。身份認證(Authertication)是系統查核用戶的身份證明的過程。人們常把這兩項工作統稱為身份驗證(或身份鑒別),是判明和確認通信雙方真實身份的兩個重要環節。
Web網上採用的安全技術
在Web網上實現網路安全一般有SHTTP/HTTP和SSL兩種方式。
（一）、SHTTP/HTTP
SHTTP/HTTP可以採用多種方式對信息進行封裝。封裝的內容包括加密、簽名和基於MAC 的認證。並且一個消息可以被反復封裝加密。此外,SHTTP還定義了包頭信息來進行密鑰傳輸、認證傳輸和相似的管理功能。SHTTP可以支持多種加密協議,還為程序員提供了靈活的編程環境。
SHTTP並不依賴於特定的密鑰證明系統,它目前支持RSA、帶內和帶外以及Kerberos密鑰交換。
（二）、SSL(安全套層) 安全套接層是一種利用公開密鑰技術的工業標准。SSL廣泛應用於Intranet和Internet 網,其產品包括由Netscape、Microsoft、IBM 、Open Market等公司提供的支持SSL的客戶機和伺服器,以及諸如Apa che-SSL等產品。
SSL提供三種基本的安全服務,它們都使用公開密鑰技術。
①信息私密,通過使用公開密鑰和對稱密鑰技術以達到信息私密。SSL客戶機和SSL伺服器之間的所有業務使用在SSL握手過程中建立的密鑰和演算法進行加密。這樣就防止了某些用戶通過使用IP packet sniffer工具非法竊聽。盡管packet sniffer仍能捕捉到通信的內容, 但卻無法破譯。 ②信息完整性,確保SSL業務全部達到目的。如果Internet成為可行的電子商業平台,應確保伺服器和客戶機之間的信息內容免受破壞。SSL利用機密共享和hash函數組提供信息完整性服務。③相互認證,是客戶機和伺服器相互識別的過程。它們的識別號用公開密鑰編碼,並在SSL握手時交換各自的識別號。為了驗證證明持有者是其合法用戶(而不是冒名用戶),SSL要求證明持有者在握手時對交換數據進行數字式標識。證明持有者對包括證明的所有信息數據進行標識以說明自己是證明的合法擁有者。這樣就防止了其他用戶冒名使用證明。證明本身並不提供認證,只有證明和密鑰一起才起作用。 ④SSL的安全性服務對終端用戶來講做到盡可能透明。一般情況下,用戶只需單擊桌面上的一個按鈕或聯接就可以與SSL的主機相連。與標準的HTTP連接申請不同,一台支持SSL的典型網路主機接受SSL連接的默認埠是443而不是80。
當客戶機連接該埠時,首先初始化握手協議,以建立一個SSL對話時段。握手結束後,將對通信加密,並檢查信息完整性,直到這個對話時段結束為止。每個SSL對話時段只發生一次握手。相比之下,HTTP 的每一次連接都要執行一次握手,導致通信效率降低。一次SSL握手將發生以下事件:
1.客戶機和伺服器交換X.509證明以便雙方相互確認。這個過程中可以交換全部的證明鏈,也可以選擇只交換一些底層的證明。證明的驗證包括:檢驗有效日期和驗證證明的簽名許可權。
2.客戶機隨機地產生一組密鑰,它們用於信息加密和MAC計算。這些密鑰要先通過伺服器的公開密鑰加密再送往伺服器。總共有四個密鑰分別用於伺服器到客戶機以及客戶機到伺服器的通信。
3.信息加密演算法(用於加密)和hash函數(用於確保信息完整性)是綜合在一起使用的。Netscape的SSL實現方案是:客戶機提供自己支持的所有演算法清單,伺服器選擇它認為最有效的密碼。伺服器管理者可以使用或禁止某些特定的密碼。
③ 計算機網路安全數據加密技術的運用
計算機網路安全數據加密技術的運用
在計算機網路的運行過程中,應用系統離不開數據的傳輸,不論是各種服務還是最基礎的運行都要通過數據的傳輸,所以,保證數據傳輸的安全是保證計算機網路安全的核心。認證認證技術的應用能有效的核實用戶的身信息,保障網路安全,其中最為常見的認證方式是數字簽名技術。
摘要: 隨著信息化普及范圍越來越大,網路安全問題也逐漸凸顯,導致網路外部與內部均面臨這多項威脅,而加密技術則是保障網路安全的關鍵性技術,在網路安全防護中起到了決定性作用。本文基於上述背景,從計算機網路安全現狀和加密技術應用現狀出發進行分析,並以此為依據,本文主要探討了數據加密技術在網路安全中的具體應用。
關鍵詞: 計算機網路安全;數據加密;應用
隨著計算機網路普及范圍越來越大,網路安全事件也越來越多,因此,用戶對網路的安全性能要求越發嚴格,尤其是信息數據的保密性能。有效保障網路安全是目前面臨的巨大挑戰,一方面,老式的防病毒技術已無法滿足現在的加密標准要求,另一方面,網路上的惡意攻擊事件層出不窮。加密技術則是解決網路安全問題的主要技術,目前在計算機網路中應用廣泛,從一定程度上起到了提高信息數據傳輸的安全性。
1計算機網路安全受到威脅的主要因素
1.1操作系統存在漏洞
計算機的操作系統是所有程序運行的環境,作為整個電腦的支撐軟體,操作系統如果存在隱患,入侵者就有可能通過竊取用戶口令進一步操作整個計算機的操作系統,得到用戶個人殘留在各個程序中的個人信息;如果系統的CPU程序、系統掌管內存存在隱患,入侵者就可以利用漏洞導致計算機或伺服器癱瘓;如果系統在網路安裝程序、上傳文件等地方出現安全漏洞,在用戶的傳輸過程中入侵者就可以利用間諜程序進行監視,這些隱患都是通過不安全的程序進入操作系統,所以在日常操作的過程中,要盡量避免使用陌生軟體。
1.2網路安全隱患
網路是獲取和發布各類信息十分自由的平台,這種自由也導致了網路面臨的威脅較多。網路安全攻擊有傳輸線攻擊、計算機軟體的硬體攻擊、網路協議攻擊等,其中網路協議不安全因素最為關鍵。計算機協議主要有TCP/IP協議,FTPNFS等協議,如果入侵者利用協議中存在的漏洞,就能通過搜索用戶名得到機器的密碼口令,對計算機的防火牆進行攻擊。
2數據加密技術的原理
在計算機網路的運行過程中,應用系統離不開數據的傳輸,不論是各種服務還是最基礎的運行都要通過數據的傳輸,所以,保證數據傳輸的安全是保證計算機網路安全的核心。數據加密技術是按照某種演算法,將原來的文件或數據進行處理,使與原來的“明文”變為一段不可讀的代碼的“密文”,這種代碼只有通過相應的密鑰才能被讀取,顯示其原來的內容,通過這種方式達到保護數據不被入侵者竊取、閱讀的目的。
3數據加密技術在計算機網路安全中的應用
3.1數據加密
按照確定的密碼演算法將敏感的明文數據轉換成難以識別的密文數據,通過使用不同密鑰,可用同一種演算法把相同的明文加密為不同密文的數據保護方法叫做數據加密。數據加密的方式主要有節點加密,鏈路加密和端到端加密。在“網上銀行”興起的前提下,銀行網路系統的安全問題十分重要,數據加密系統作為新的安全措施顯現出許多優點,得到了各大銀行中採用,通過數據加密技術和網路交換設備的聯動,即在交換機或防火牆在運行過程中,各種數據流信息會上報安全設備,數字加密系統對上報的信息和數據流進行檢測。在發現網路安全隱患時進行針對性的動作,並將安全事件的.反應動作發送給防火牆。通過交換機或防火牆精確地關閉或斷開埠,取得了很好的安全效果
3.2密鑰技術
密鑰的作用是加密和解碼數據,分私人和公用兩種。私人密鑰的安全性現對較高,因為得到了使用雙方的認可,但當目的不同所需的密鑰不同時會出現麻煩和錯誤,而公用密鑰操作簡單,可以彌補這個缺點。在操作時傳輸方用公用密鑰,接收方用私人密鑰,就很好的解決了問題,並且數據安全性較高。例如:使用信用卡時,商家的終端解密密鑰能解開並讀取用戶信息,再將信息發送到發行信用卡的公司,能確定用戶使用許可權但不能獲取用戶信息,達到方便且安全的效果。
3.3數總簽名
認證認證技術的應用能有效的核實用戶的身信息,保障網路安全,其中最為常見的認證方式是數字簽名技術。此技術以加密技術為基礎,對加密解密技術方式進行核實,採用最多的應用是公用密鑰的數字簽名和私人密鑰的數字簽名。如上文所述,私人密鑰的數字簽名是通過雙方認證的,可能會存在一方篡改信息的情況,此時要引入第三方認證,公用密鑰就避免了這種麻煩。例如在國內稅務行業中,數字簽名認證為網上稅務業務的辦理提供了安全保障。
4結語
綜上,隨著經濟的發展,信息時代的更新十分迅速,網路惡意攻擊和木馬病毒等也層出不窮,操作系統技術再高還是會有安全漏洞。所以,建立完善的防護體系,注重管理網路安全應用才能有效的保護信息安全,因此,技術人員要跟隨網路發展的腳步,不斷完善安全防護系統,才能更好的保護用戶信息安全。
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;④ 計算機網路原理中，比較常見的分組密碼有哪3個
分組密碼演算法本身是為了使數據安全，但是如果多次使用相同的密鑰對多個分組加密的話，會引發許多數據安全的問題。那麼，為了能確保數據安全以及方便高效地使用分組密碼，人們定義了很多分組密碼的工作模式，以便於運用到不同環境當中的實際應用。而分組密碼的主要工作模式分為
1、電碼本模式ECB
2、密碼分組鏈接模式CBC
3、輸出反饋模式OFB
4、密碼反饋模式CFB
5、計數器模式CTR。
⑤ 公司電腦共享要網路密碼是什麼意思
意思就是需要密碼才能查看共享的文件等資料，區域網中電腦共享，為了安全，一般都會設置密碼。
共享密碼設置方法：
1、首先進入電腦桌面，右鍵單擊「我的電腦」--選擇「管理」選項
(5)加密碼計算機網路原理擴展閱讀
在計算機領域，共享資源（shared resource）或網路共享（network share）是指使同一個計算機網路上的其他計算機可使用的某台計算機的計算機資源的行為。
換而言之，是使計算機上的一種設備或某些信息可通過另一台計算機以區域網或內部網進行遠程訪問，且過程透明，就像資源位於本地計算機一般。網路共享可能通過網路上的進程間通信實現。