基于网络安全的数据加密技术的研究

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1、基于网络安全的数据加密技术的研究

2、第1内容加载中...摘　要：数据加密技术是实现网络安全的重要技术之一。本文讨论了目前主要的一些数据加密算法：DES，IDEA，RSA算法及高级加密标准(AES)的Rijndael算法。介绍加密算法在网络中的有关应用及数据加密技术的发展状况。伴随微机应用技术的发展与应用，计算机网络得到了迅猛的发展，同时，由于计算机网络缺乏足够的安全性，网络上传输的信息随时都受到非法存取、盗听、篡改和破坏等威胁，网络的安全性问题越来越受到高度的重视，网络安全对策显得尤为重要。数据加密技术是对信息进行重新编码，从而达到

3、隐藏信息内容，使非法用户无法获得信息真实内容的一种技术手段。数据加密是指在数据处理过程中将敏感数据转换成不能识别的乱码，还原的过程则称为解密，数据加、解密过程是由算法来具体实施的。在加密技术中，基于密钥的加密算法可以分为两类：常规密钥加密(对称加密技术)和公开密钥加密(非对称加密技术)。最有名的常规密钥加密技术是由美国国家安全局和国家标准与技术局来管理的数据加密标准(DES)算法，公开密钥加密算法比较流行的主要有RSA算法。由于安全及数据加密标准发展需要，美国政府于1997年开始公开征集新的数据加密标准AES(AdvancedEn

4、cryptionStandard)，经过几轮选择最终在2000年公布了最终的选择程序为Rijndael算法。1　加密算法原理及分析1.1　常规密钥加密　　常规密钥加密是指收信方和发信方使用相同的密钥，即加密密钥和解密密钥是相同的并且保持机密性。发送信息时，发送方用自己的密钥进行加密，而在接收方收到数据后，又用对方所给的密钥进行解密，故也称为对称加密技术或私钥密码体制。比较著名的常规密码算法有：美国的DES，欧洲的IDEA，日本的FEALN，LOKI91，Skipjack，RC4，RC5以及以代换密码和转换密码为代表的古典密码等。在

5、众多的常规密码中影响最大的是DES(DataEncryptionStandard)算法，由美国IBM公司1973年提出，1975年研制成功的一种传统密码体制的加密算法，采用多次换位加密与代替相结合的处理方法，1975年7月5日被美国确定为统一数据加密标准，20多年来得到了广泛应用。　　DES算法属于分组加密算法，综合应用了置换、替换等多种密码技术对64b的分组数据块进行加密[1]。　　他的基本原理是混淆及散布。混淆是将明文转换为其他形式，而散布则可将明文的部分变化影响扩散到加密后的整个部分。DES输入64b密钥，实际使用密钥长度为

6、56b(有8b用于奇偶校验)。加密时把明文以64b为单位分成块，而后用密钥进行块加密把明文转化成密文。DES算法对64位的输入数据块进行16轮的编码，在每轮编码时，都要从56b的主密钥中得出一个惟一的轮次密钥，经验证采用的16次迭代扩散已能满足安全要求。在加密过程中输入的64b原始数据被转换成64位被置换完全打乱了的输出数据，在解密时可以用解密算法将其转换回原来的状态。DES加、解密过程如图1所示。500)this.style.ouseg(this)">　　IDEA(InternationalDataEncryptionAlgor

7、ithm)加密算法是由中国学者朱学嘉博士和著名的密码学家JamesMassey于1990年提出，后经修改于1992年最后完成。他的明文块与密文块都是128b。算法如下简要描述：64b数据块分成4个子块，每一子块16b，令这些子块为X1，X2，轮迭代都是4个子块彼此间以16b的子密钥进行异或，mod(216)做逻辑加运算，mod(216＋1)做逻辑乘运算［2］。1.2　公开密钥加密　　公开密钥加密最主要的特点就是加密和解密使用不同的密钥，每个用户保存着一对密钥：公开密钥PK和秘密密钥SK，因此，公开密钥加密又称为双钥或非对称密钥密码

8、体制。在这种体制中，PK是公开信息，用作加密密钥，而SK需要由用户自己保密，用作解密密钥。加密算法和解密算法也都是公开的。虽然SK与PK是成对出现，但却不能根据PK计算出SK。在公开密钥密码体制中，最有名的一种是RSA体制。他已被推荐为公开密钥数据加密的标准。RSA算法是公开密钥密码体制中的一种比较成熟的加密算法，是1976年由Diffie，Hellman和Merkle等人提出来，1978年由麻省理工学院Rivest，Shamir和Adleman等人研制出来的。RSA加、解密过程如图2所示。500)this.style.ouseg

9、(this)">　　RSA也属于分组加密算法，他使用2个密钥，密钥长度从40b到2048b可变，加密时把明文分割成长度小于密钥长度的块，RSA算法把每一块明文转化为与密钥长度相同的密文块。密钥越长，加密效果越好，但开销也随之增大，所以要在安全与性能