计算机网络数据传输加密探讨

一、计算机网络传输 计算机网络传输技术是计算机技术与网络技术结合的一种应用形式，它综合了计算机的高效和网络技术的便捷，实现了它优势的结合。计算机网络空间（cyberspace）是一种崭新的电子信息技术环境，网络的易操作性、开放性、高速性以及普及性给网络数据传输提供了便利，同时也为数据传输的安全性的带来了挑战。任何内部的数据，一旦在网络传输的过程中被截获并被传到互联网上，就可能在瞬间为数以百计的浏览者知悉，由内部信息瞬间转变为公开的信息，信息的价值和有效性大打折扣，如何对计算机网络传输进行安全保密技术处理成为提高和改善网络传输质量的重要手段。 二、计算机网络传输加密研究 计算机网络数据传输，尤其是内部性的，价值比较高的数据在进行传输时对安全性要求特别高，能否保证数据传输的安全性直接关系到计算机网络传输的使用前途和未来发展。对数据进行加密处理是数据传输中常用的一种手段。 （一）加密方式 加密是比较常用的一种安全措施，目前主要包括硬件加密和软件加密两种。硬件加密是指在网络中，密钥的交换和数据加密用一种专用的保密装置实现，这种专用的保密机有两种实现方式。一是用专用的数据加密芯片来构成。另一种实现方式是用普通的微机芯片构成一个加密环境，其中加密算法不是用加密芯片来实现，而是用软件来执行，用软件来实现加密、解密、收发控制、检测等功能。硬件加密可以采用标准的网络管理协议，也可以采用统一的自定义网络管理协议进行管理。因此，密钥的管理比较方便，而且可以对加密设备进行物理加固，使得攻击者无法对其进行直接攻击，速度快。软件加密一般是用户在发送信息前，先调用信息安全模块对信息进行加密，然后发送，到达接收方后，由用户用相应的解密软件进行解密，还原成明文，因此软件加密速度较硬件加密略慢。硬件加密和软件加密是常见的重要的加密方式，对网络数据传输有着重要的意义。 （二）加密方法 一般的数据加密包括以下三个层次：链路加密、节点加密和端到端加密。 1.链路加密。通常将网络层以下的加密称为链路加密。它可以有效的保护通信链路上节点间的数据不被非法窃取，加密过程由置于节点间的加密设备完成。其缺点是信息在网络交换节点处以明文的形式出现，这是链路加密传输过程中的一个重要的不安全因素。链路加密由网络自动完成，不需用户干预，整个加密和解密过程对用户透明。 2.节点加密。节点加密是在链路加密的基础上进行优化改进，它在协议传输层上进行加密，克服了链路加密在网络交换节点处信息易遭非法窃取的缺点。尽管节点加密能给网络数据提供较高的安全性，但它在操作方式上与链路加密是类似的，两者均在通信链路上为传输的消息提供安全性;都在中间节点先对消息进行解密，然后进行加密。因为要对所有传输的数据进行加密，所以加密过程对用户是透明的。与链路加密不同，节点加密不允许消息在网络节点以明文形式存在，它先把收到的消息进行解密，然后采用另一个不同的密钥进行加密，这一过程是在节点上的一个安全模块中进行。节点加密要求报头和路由信息以明文形式传输，以便中间节点能得到如何处理消息的信息。因此这种方法对于防止攻击者分析通信业务是脆弱的。 3.端到端加密。端到端加密允许数据在从源点到终点的传输过程中始终以密文形式存在。采用端到端加密(又称脱线加密或包加密)消息在被传输时到达终点之前不进行解密，因为消息在整个传输过程中均受到保护，所以即使有节点被损坏也不会使消息泄露。端到端加密系统的价格便宜些，并且与链路加密和节点加密相比更可靠，更容易设计、实现和维护。端到端加密还避免了其它加密系统所固有的同步问题，因为每个报文包均是独立被加密的，所以一个报文包所发生的传输错误不会影响后续的报文包。此外，从用户对安全需求的直觉上讲，端到端加密更自然些。 三、密钥管理 密钥管理方法主要包括静态密钥管理方法和动态密钥管理方法。 （1）静态密钥管理。所谓静态密钥管理方法是指使用某种方法将密钥产生出来并投入使用之后，在较长的时间内不会轻易变更。通常三级密钥中的本地主密钥、区域主密钥即采用静态方式进行管理，大多数对网络密钥管理要求不高的单极密钥的工作密钥也是采用静态方式进行管理。 （2）动态密钥管理。所谓动态密钥管理，是指一种在使用相对较短的时间后，或者在某种特殊情况下，对密钥进行动态交换而变更的方法，通常三级密钥中工作密钥的管理和较高要求的密钥也是采用动态密钥管理的方式。 网络传输是网络的重要应用形式，网络传输的不安全或潜在不安全严重影响到网络传输数据的发展，对网络传输数据进行加密处理是保障数据安全的有一种有效的简便的形式，加强数据加密研究对网络传输安全有着重要的深刻的意义。