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网络通信有一定的风险性,对数据加密技术的需求比较大,结合网络通信的实践应用,通过例举网络通信中的风险表现,分析其对数据加密技术的需求。网络通信的安全风险有:①网络通信的过程中,面临着攻击者的监听、窃取破坏,很容易丢失传输中的数据信息;②攻击者随意更改网络通信中的信息,冒充管理者截取传输信息,导致网络通信的数据丢失;③网络通信中的数据信息被恶意复制,引起了系统瘫痪、信息不准确的问题。由此可见:网络通信中,必须强化数据加密技术的应用,采取数据加密技术,保护网络通信的整个过程,预防攻击行为,提高网络通信的安全水平,避免出现恶意攻击的现象,保障网络通信的安全性和积极性,表明数据加密技术的重要性,进而完善网络通信的环境。
2数据加密技术在网络通信中的应用
数据加密技术提升了网络通信的安全性,规范了网络通信的运营环境,规避了潜在的风险因素。网络通信中的数据加密,主要分为方法和技术两部分,对其做如下分析:
2.1网络通信中的数据加密方法
2.1.1对称加密
对称加密方法在网络通信中比较常用,利用相同的密钥,完成通信数据加密到解密的过程,降低了数据加密的难度。对称加密中,比较有代表性的方法是DES加密,属于标准对称加密的方法。例如:DES在网络通信中的应用,使用了固定的加密框架,DES通过密钥,迭代子密钥,将56bit密钥分解成16组48bit,迭代的过程中进行加密,而解密的过程与加密流程相似,使用的密钥也完全相同,加密与解密密钥的使用正好相反,根据网络通信的数据类型,完成对称加密。
2.1.2非对称加密
非对称加密方法的难度稍高,加密与解密的过程,采用了不同的密钥,以公钥、私钥的方式,对网络通信实行非对称加密。公钥和私钥配对后,才能打开非对称加密的网络通信数据,其私钥由网络通信的管理者保管,不能公开使用。非对称加密方法在网络通信中的应用,解密时仅需要管理者主动输入密钥的数据即可,操作方法非常简单,而且具有较高的安全水平,提高了加密解密的时间效率。
2.2网络通信中的数据加密技术
2.2.1链路加密
网络通信中的链路加密,实际是一种在线加密技术,按照网络通信的链路分配,提供可行的加密方法。网络通信的数据信息在传输前,已经进入了加密的状态,链路节点先进行解密,在下一链路环境中,重新进入加密状态,整个网络通信链路传输的过程中,都是按照先解密在加密的方式进行,链路上的数据信息,均处于密文保护状态,隐藏了数据信息的各项属性,避免数据信息被攻击窃取。
2.2.2节点加密
节点加密技术确保了网络通信节点位置数据信息的安全性,通过节点处的数据信息,都不会是明文形式,均表现为密文,促使节点加密成为具有安全保护功能的模块,安全的连接了网络通信中的信息。加点加密技术在网络通信中的应用,依赖于密码装置,用于完成节点信息的加密、解密,但是此类应用也存在一个明显的缺陷,即:报头、路由信息为明文方式,由此增加了节点加密的难度,很容易为攻击者提供窃取条件,是节点加密技术应用中需要重点考虑的问题。
2.2.3端到端加密
网络通信的端到端加密,是指出发点到接收点,整个过程不能出现明文状态的数据信息。端到端加密的过程中,不会出现解密行为,数据信息进入到接收点后,接收人借助密钥加密信息,提高网络通信的安全性,即使网络通信的节点发生安全破坏,也不会造成数据信息的攻击丢失,起到优质的加密作用。端到端加密时,应该做好出发点、接收点位置的网络通信加密,以便确保整个网络通信过程的安全性。
3结束语
论文摘要:数据加密作为一项基本技术,是所有网络通信安全的基石。本文通过对数据加密技术原理的分析,探讨了数据加密技术在计算机网络安全中的应用方案。
随着计算机的飞速发展,计算机网络已经成为一种不可缺少的信息交换工具。与此同时,由于计算机网络具有开放性、互联性、连接方式的多样性及终端分布的不均匀性,再加上本身技术弱点和人为疏忽的存在,网络安全也就成为当今网络社会的焦点中的焦点,人们在广泛的应用网络的同时更加关注私有数据的安全性。数据安全是指以为实现电子信息的保密性、完整性、可用性和可控性,建立信息处理系统而采取的技术上和管理上的安全保护。现代的电脑加密技术就是为适应网络安全的需要而应运产生的,是保证信息保密性的有效措施。
1、影响计算机网络数据安全的因素
1.1 网络漏洞
目前的操作系统支持多用户和多进程,若干个不同的进程可能在接收数据包的主机上同时运行。它们中的任何一个都可能是传输的目标,这样使得网络操作系统的漏洞成为网络漏洞,从而导致整个网络系统的薄弱环节受到黑客的攻击。
1.2 计算机病毒
计算机病毒蔓延范围广,增长速度快,附着在其他程序上。如果带毒文件被共享,其他机器打开、浏览时就会被感染,进而成为滚雪球一样的连锁式传播。可能使系统死机或毁坏,造成数据的损失。
1.3 服务器信息泄露
由于计算机系统程序的缺陷,在对错误处理不正确的情况下,利用这类漏洞,攻击者可以收集到对于进一步攻击系统有用的信息,从而导致数据的不安全。
1.4 非法入侵
非法侵入者通过监视等非法手段,获取携带用户名和口令和IP包,然后通过使用它而登录到系统,非法侵入者可以冒充一个被信任的主机或客户,并通过被信任客户的IP地址取代自己的地址,窃取网络数据。
2、数据加密技术的原理
在计算机网络实际运行中,所有的应用系统无论提供何种服务,其基础运行都想通过数据的传输。因此,数据的安全是保证整个计算机网络的核心。数据加密的基本过程是按某种算法,对原来为明文的文件或数据进行处理,使其成为不可读的一段代码,通常称为“密文”,使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容,通过这样的途径来达到保护数据不被非法人窃取、阅读的目的。
3、数据加密技术在计算机网络安全中的应用方案
3.1 确定加密目标
使用数据加密技术首先要明确网络中的哪些方面需要使用数据加密,即要明确如下问题:一是在服务器、工作站、笔记本等可移动存储设备或手持智能设备上会出现哪些机密信息;二是机密信息在各类存储设备上的什么位置及以什么文件类型保存;三是机密数据在局域网中传输是否安全;四是进行WEB浏览等网络通信是否包含机密信息,从而锁定加密目标。
3.2 选择加密方案
3.2.1 对称数据加密技术
对称数据加密技术是使用加密密钥与解密密钥是相同的密码体制。该加密技术通信的双方在加密和解密时使用的是同1个密钥。在通信双方能确保密钥在交换阶段未泄露的情况下,可以保证信息的机密性与完整性。典型的算法有DES及其各种变形。DES是一种对二元数据进行加密的算法,将信息分成64位的分组,并使用56位长度的密钥,另8位用于奇偶校验。它对每1个分组使用一种复杂的变位组合、替换,再进行异或运算和其他一些过程,最后生成64位的加密数据。对每一个分组进行l9步处理,每一步的输出是下一步的输入。以此类推,直到用完K(16),再经过逆初始置换,全部加密过程结束。该技术在运用中主要策略是:假如A要向B发送密文(DES)和密钥SK,可以用B公布的公开密钥对Sk进行RSA加密,向B一起发送其结果和密文,接受数据后,B首先用自己的私钥对SK 进行解密, 从而取得A 的密钥SK。再用SK 解密密文。从而实现了密钥传输的安全问题,保证了数据的安全。
3.2.2 非对称数据加密技术
非对称式加密就是使用不同的密钥对数据进行加密和解密,通常为“公钥”和“私钥。其中“公钥”是可以公开的,不用担心被别人知道,收件人解密时只要用自己的私钥即可以,这样就很好地避免了密钥的传输安全性问题。典型的算法有lISA体制。其加密过程如下:① 为字母制定1个简单的编码,如A~Z分别对应于1—26。② 选择1个足够大的数n,将2个大的素数P和q的乘积定义为n。③ 找出1个数k,k与(P—1)×(q一1)互为素数。数字k就是加密密钥。④ 将要发送的信息分成多个部分,一般可以将多个字母分为一部分。在此例中将每一个字母作为一部分。⑤ 对每部分,将所有字母的二进制编码串接起来,并转换成整数。⑥ 将每个部分扩大到它的k次方,并使用模n运算,从而得到密文。解密时找出1个数k 使得k x k 一1 rnod((P一1)×(q一1)),且p k× k 一1台皂被(P一1)X(q一1)整除。k 的值就是解密密钥。
3.2.3 公开密钥密码技术
开密钥加密技术使用两个不同的密钥,一个用来加密信息,称为加密密钥;
另一个用来解密信息,称为解密密钥。加密密钥与解密密钥是数学相关的,它们成对出现,但解密密钥不能由加密密钥计算出来,加密密钥也不能由解密密钥计算出来。信息用某用户的加密密钥加密后,所得到的数据只能用该用户的解密密钥才能解密。其计算过程如下:①用加密密钥PK对明文x加密后,再用解密密钥sK解密,即可恢复出明文,或写为:DSK(EPK(x))=x②加密密钥不能用来解密,即DPK(EPK(x))≠x③在计算机上可以容易地产生成对的PK和SK。④从已知的PK实际上不可能推导出sK。⑤加密和解密的运算可以对调,即:EPK(DSK(x))=x
参考文献
论文摘要:本文针对电子商务安全的要求,分析了电子商务中常用的安全技术,并阐述了数据加密技术、认证技术和电子商务的安全交易标准在电子商务安全中的应用。
所谓电子商务(Electronic Commerce) 是利用计算机技术、网络技术和远程通信技术, 实现整个商务(买卖)过程中的电子化、数字化和网络化。目前,因特网上影响交易最大的阻力就是交易安全问题, 据最新的中国互联网发展统计报告显示, 在被调查的人群中只有2.8%的人对网络的安全性是感到很满意的, 因此,电子商务的发展必须重视安全问题。
一、电子商务安全的要求
1、信息的保密性:指信息在存储、传输和处理过程中,不被他人窃取。
2、信息的完整性:指确保收到的信息就是对方发送的信息,信息在存储中不被篡改和破坏,保持与原发送信息的一致性。
3、 信息的不可否认性:指信息的发送方不可否认已经发送的信息,接收方也不可否认已经收到的信息。
4、 交易者身份的真实性:指交易双方的身份是真实的,不是假冒的。
5、 系统的可靠性:指计算机及网络系统的硬件和软件工作的可靠性。
在电子商务所需的几种安全性要求中,以保密性、完整性和不可否认性最为关键。电子商务安全性要求的实现涉及到以下多种安全技术的应用。
二、数据加密技术
将明文数据进行某种变换,使其成为不可理解的形式,这个过程就是加密,这种不可理解的形式称为密文。解密是加密的逆过程,即将密文还原成明文。
(一)对称密钥加密与DES算法
对称加密算法是指文件加密和解密使用一个相同秘密密钥,也叫会话密钥。目前世界上较为通用的对称加密算法有RC4和DES。这种加密算法的计算速度非常快,因此被广泛应用于对大量数据的加密过程。
最具代表的对称密钥加密算法是美国国家标准局于1977年公布的由IBM公司提出DES (Data Encrypuon Standard)加密算法。
(二)非对称密钥加密与RSA算法
为了克服对称加密技术存在的密钥管理和分发上的问题,1976年产生了密钥管理更为简化的非对称密钥密码体系,也称公钥密码体系(PublicKeyCrypt-system),用的最多是RSA算法,它是以三位发明者(Rivest、Shamir、Adleman)姓名的第一个字母组合而成的。
在实践中,为了保证电子商务系统的安全、可靠以及使用效率,一般可以采用由RSA和DES相结合实现的综合保密系统。
三、认证技术
认证技术是保证电子商务交易安全的一项重要技术。主要包括身份认证和信息认证。前者用于鉴别用户身份,后者用于保证通信双方的不可抵赖性以及信息的完整性
(一)身份认证
用户身份认证三种常用基本方式
1、口令方式
这种身份认证方法操作十分简单,但最不安全,因为其安全性仅仅基于用户口令的保密性,而用户口令一般较短且容易猜测,不能抵御口令猜测攻击,整个系统的安全容易受到威胁。
2、标记方式
访问系统资源时,用户必须持有合法的随身携带的物理介质(如存储有用户个性化数据的智能卡等)用于身份识别,访问系统资源。
3、人体生物学特征方式
某些人体生物学特征,如指纹、声音、DNA图案、视网膜扫描图案等等,这种方案一般造价较高,适用于保密程度很高的场合。
加密技术解决信息的保密性问题,对于信息的完整性则可以用信息认证方面的技术加以解决。在某些情况下,信息认证显得比信息保密更为重要。
(二)数字摘要
数字摘要,也称为安全Hash编码法,简称SHA或MD5 ,是用来保证信息完整性的一项技术。它是由Ron Rivest发明的一种单向加密算法,其加密结果是不能解密的。类似于人类的“指纹”,因此我们把这一串摘要而成的密文称之为数字指纹,可以通过数字指纹鉴别其明文的真伪。
(三)数字签名
数字签名建立在公钥加密体制基础上,是公钥加密技术的另一类应用。它把公钥加密技术和数字摘要结合起来,形成了实用的数字签名技术。
它的作用:确认当事人的身份,起到了签名或盖章的作用;能够鉴别信息自签发后到收到为止是否被篡改。
(四)数字时间戳
在电子交易中,时间和签名同等重要。数字时间戳技术是数字签名技术一种变种的应用,是由DTS服务机构提供的电子商务安全服务项目,专门用于证明信息的发送时间。包括三个部分:需加时间戳的文件的数字摘要;DTS机构收到文件摘要的日期和时间; DTS机构的数字签名。
(五)认证中心
认证中心:(Certificate Authority,简称CA),也称之为电子商务认证中心,是承担网上安全电子交易认证服务,能签发数字证书,确认用户身份的、与具体交易行为无关的第三方权威机构。认证中心通常是企业性的服务机构,主要任务是受理证书的申请、签发和管理数字证书。其核心是公共密钥基础设(PKI)。
我国现有的安全认证体系(CA)在金融CA方面,根证书由中国人民银行管理,根认证管理一般是脱机管理;品牌认证中心采用“统一品牌、联合建设”的方针进行。在非金融CA方面,最初主要由中国电信负责建设。
(六)数字证书
数字证书就是标志网络用户身份信息的一系列数据,用于证明某一主体(如个人用户、服务器等)的身份以及其公钥的合法性的一种权威性的电子文档,由权威公正的第三方机构,即CA中心签发。
以数字证书为核心的加密技术可以对网络上传输的信息进行加密和解密、数字签名和签名验证,确保网上传递信息的机密性、完整性,以及交易实体身份的真实性,签名信息的不可否认性,从而保障网络应用的安全性。
四、电子商务的安全交易标准
(一)安全套接层协议
SSL (secure sockets layer)是由Netscape Communication公司是由设计开发的,其目的是通过在收发双方建立安全通道来提高应用程序间交换数据的安全性,从而实现浏览器和服务器(通常是Web服务器)之间的安全通信。
目前Microsoft和Netscape的浏览器都支持SSL,很多Web服务器也支持SSL。SSL是一种利用公共密钥技术的工业标准,已经广泛用于Internet。
(二)安全电子交易协议
SET (Secure Electronic Transaction)它是由VISA和MasterCard两大信用卡公司发起,会同IBM、Microsoft等信息产业巨头于1997年6月正式制定的用于因特网事务处理的一种标准。采用DES、RC4等对称加密体制加密要传输的信息,并用数字摘要和数字签名技术来鉴别信息的真伪及其完整性,目前已经被广为认可而成了事实上的国际通用的网上支付标准,其交易形态将成为未来电子商务的规范。
五、总结
网络应用以安全为本,只有充分掌握有关电子商务的技术,才能使电子商务更好的为我们服务。然而,如何利用这些技术仍是今后一段时间内需要深入研究的课题。
参考文献:
【关键词】计算机网络安全;隐患管理维护
【前言】随着现代科技的不断发展,信息技术影响力遍及各个行业,计算机网络应用涉及生活的方方面面,全面推进了社会的进步。但是,网络也具有两面性,尤其是其突出的开放性与共享性使得其在使用过程中存在较大的潜在危险,制约计算机网络优势的发挥。因此,要加强计算机网络安全隐患管理与维护工作,制定针对性的发展策略,为扩大计算机网络安全使用创造优质的条件。
1结合社会发展对计算机网络安全隐患类型的介绍
1.1黑客攻击威胁计算机网络安全,信息可靠性无法保障
随着科技的进步以及社会的发展,计算机技术深入社会生活。依托计算机技术,实现信息实时传递。借助互联网,完成商品交易。同时,计算机最为基础的功能是进行信息数据的存储与管理。由此可见,计算机渗透到社会生活的诸多方面。与此同时,网络自身突出的开放性也埋下安全隐患。一旦计算机网络遭受黑客攻击,势必诱发程序混乱,威胁计算机系统运行,计算机内部存储的信息无法实现绝对可靠性。从类型上分析,黑客攻击涉及两个方面,即网络攻击与网络侦查。前者通过多种途径进行网络数据的损坏,包含欺骗攻击、协同攻击以及拒绝服务攻击等。后者不破坏网络有效性,但是,借助多种不正当手段获取价值信
1.2不法者以伪造虚假信息为手段,非法窃取用户信息
立足计算机网络,在使用过程中,通常利用自己身份进行信息注册、登陆等行为,但是,忽视网站安全性,也使得不法分子有机可乘。具体讲,他们会对网站信息进行伪造,依靠虚假信息进行用户登陆,达到窃取用户身份信息的目的。另外,虚假网站一般是在用户下载软件的同时进行捆绑操作,植入木马,维修用户信息安全,造成不可预估的损失。
1.3计算机操作系统自身存在漏洞,扩大计算机遭受侵袭的几率
对于计算机系统运行,一般借助操作平台实现。在计算机网络技术不断升级更新的过程中,非法访问的风险也逐渐增高。鉴于操作系统自身漏洞的存在,给不法分子创造机会,以漏洞为跳板,入侵用户计算机,窃取计算机存储的数据,数据信息的安全性受到挑战,网络安全隐患重重。
1.4使用者安全意识薄弱,操作失误诱发安全隐患
对于计算机而言,虽然普及率较高,但是,在日常操作中,使用者应用水平不高,技术不熟练,操作不当与失误现象十分常见,诱发文件损坏或者丢失。另外,使用者安全防范观念不强,对安全防范措施缺乏全面了解,导致信息泄露,影响网络应用的安全性与可靠性。
2如何加强计算机网络安全隐患管理与维护工作
2.1以访问控制技术为依托,避免遭受恶意访问
在计算机网络安全隐患维护工作中,网络访问权限的控制是重要方式,目的是维护网络数据资源的安全性,避免遭受恶意程序的强制访问。一般情况下,常用技术包含系统资源的集中,系控制、黑名单过滤、数据帧阻止以及数字证书等,达到对访问权限的目的性控制。其中,网络访问控制技术涉及虚拟局域网隔断、网卡筛选等。
2.2防火墙技术强化对软硬件的全面防护,增强防御能力
立足当前网络安全,防火墙技术的应用极具普遍性,主要是对网络区域进行多区块隔离,授予差异化访问控制权限,实现对不同权限等级区块之间数据包的有序交换。依托一定安全规则进行信息过滤,从而确定区块之间信息交互的响应情况,强化对整个网络联通情况的监督与管理。防火墙技术的应用能够在很大程度上维护网络数据的安全性。依托防火墙,计算机硬件与软件设备得到保护,强化对外部攻击的有效抵御,稳固计算机操作系统的安全运行,实现对病毒与木马的拦截。面对病毒等级的不断提升,防火墙技术也要及时升级与更新,以便更好应对新型病毒的侵害。
2.3采用多种密码技术,维护信息的安全性
在密码技术中,比较常见的是加密技术与解密技术。对于加密技术,主要对将外在信息进行隐匿,一旦缺少特定数据,识别与判断无法形成。解密技术是依托加密原则进行还原对称加密与非对称加密也是互联网数据加密技术不可或缺的组成部分。前者是在加密与解密过程中使用相同秘钥,目的是为专属信息的联系创造条件。非对称加密是设置不同的秘钥,分别由私人与公共掌握,二者存在一定程度的相关性。
2.4积极安装杀毒软件,实现病毒针对性拦截
立足当前计算机网络环境,最大的安全隐患主要来自病毒与木马,一旦遭受入侵,计算机系统很难实现稳定运行。另外,鉴于较强的传染性,加之较强的爆发性,因此其破坏行为能够在短时间内进行扩张,威胁计算机使用者的利益。为此,为了防止病毒入侵,要安装杀毒软件,增强针对性。一旦用户进行不安全浏览与下载,杀毒软件会进行全面扫描。在发现病毒之后,杀毒软件会在第一时间发出警示,并进行快速拦截。
3结束语
关键词:网络安全,网络管理,多级安全
1 引言网络技术,特别是Internet的兴起,正在从根本上改变传统的信息技术(IT)产业,随着网络技术和Internet的普及,信息交流变得更加快捷和便利,然而这也给信息保密和安全提出了更高的要求。近年来,研究人员在信息加密,如公开密钥、对称加密算法,网络访问控制,如防火墙,以及计算机系统安全管理、网络安全管理等方面做了许多研究工作,并取得了很多究成果。
本论文主要针对网络安全,从实现网络信息安全的技术角度展开探讨,以期找到能够实现网络信息安全的构建方案或者技术应用,并和广大同行分享。
2 网络安全风险分析影响局域网网络安全的因素很多,既有自然因素,也有人为因素,其中人为因素危害较大,归结起来,主要有六个方面构成对网络的威胁:
(1) 人为失误:一些无意的行为,如:丢失口令、非法操作、资源访问控制不合理、管理员安全配置不当以及疏忽大意允许不应进入网络的人上网等,都会对网络系统造成极大的破坏。
(2) 病毒感染:从“蠕虫”病毒开始到CIH、爱虫病毒,病毒一直是计算机系统安全最直接的威胁,网络更是为病毒提供了迅速传播的途径,病毒很容易地通过服务器以软件下载、邮件接收等方式进入网络,然后对网络进行攻击,造成很大的损失。
(3) 来自网络外部的攻击:这是指来自局域网外部的恶意攻击,例如:有选择地破坏网络信息的有效性和完整性;伪装为合法用户进入网络并占用大量资源;修改网络数据、窃取、破译机密信息、破坏软件执行;在中间站点拦截和读取绝密信息等。
(4) 来自网络内部的攻击:在局域网内部,一些非法用户冒用合法用户的口令以合法身份登陆网站后,查看机密信息,修改信息内容及破坏应用系统的运行。
(5) 系统的漏洞及“后门”:操作系统及网络软件不可能是百分之百的无缺陷、无漏洞的。科技论文。另外,编程人员为自便而在软件中留有“后门”,一旦“漏洞”及“后门”为外人所知,就会成为整个网络系统受攻击的首选目标和薄弱环节。大部分的黑客入侵网络事件就是由系统的“漏洞”和“后门”所造成的。
3 网络安全技术管理探讨3.1 传统网络安全技术目前国内外维护网络安全的机制主要有以下几类:
Ø访问控制机制;
Ø身份鉴别;
Ø加密机制;
Ø病毒防护。
针对以上机制的网络安全技术措施主要有:
(1) 防火墙技术
防火墙是近期发展起来的一种保护计算机网络安全的技术性措施,它用来控制内部网和外部网的访问。
(2) 基于主机的安全措施
通常利用主机操作系统提供的访问权限,对主机资源进行保护,这种安全措施往往只局限于主机本身的安全,而不能对整个网络提供安全保证。
(3) 加密技术
面向网络的加密技术是指通信协议加密,它是在通信过程中对包中的数据进行加密,包括完整性检测、数字签名等,这些安全协议大多采用了诸如RAS公钥密码算法、DES分组密码、MD系列Hash函数及其它一些序列密码算法实现信息安全功能,用于防止黑客对信息进行伪造、冒充和篡改,从而保证网络的连通性和可用性不受损害。
(4) 其它安全措施
包括鉴别技术、数字签名技术、入侵检测技术、审计监控、防病毒技术、备份和恢复技术等。鉴别技术是指只有经过网络系统授权和登记的合法用户才能进入网络。审计监控是指随时监视用户在网络中的活动,记录用户对敏感的数据资源的访问,以便随时调查和分析是否遭到黑客的攻击。这些都是保障网络安全的重要手段。
3.2 构建多级网络安全管理多级安全作为一项计算机安全技术,在军事和商业上有广泛的需求。科技论文。“多级”包括数据、进程和人员的安全等级和分类,在用户访问数据时依据这些等级和分类进行不同的处理。人员和信息的安全标识一般由两部分组成,一部分是用“密级”表示数据分类具有等级性,例如绝密、秘密、机密和无密级;另一部分是用“类别”表示信息类别的不同,“类别”并不需要等级关系。在具体的网络安全实现上,可以从以下几个方面来构建多级网络安全管理:
(1) 可信终端
可信终端是指经过系统软硬件认证通过、被系统允许接入到系统的终端设备。网络安全架构中的终端具有一个最高安全等级和一个当前安全等级,最高安全等级表示可以使用该终端的用户的最高安全等级,当前安全等级表示当前使用该终端用户的安全等级。
(2) 多级安全服务器
多级安全服务器上需要部署具有强制访问控制能力的操作系统,该操作系统能够为不同安全等级的用户提供访问控制功能。该操作系统必须具备很高的可信性,一般而言要具备TCSEC标准下B1以上的评级。
(3) 单安全等级服务器和访问控制网关
单安全等级服务器本身并不能为多个安全等级的用户提供访问,但结合访问控制网关就可以为多安全等级用户提供访问服务。对于本网的用户,访问控制网关旁路许可访问,而对于外网的用户则必须经过访问控制网关的裁决。访问控制网关的作用主要是识别用户安全等级,控制用户和服务器之间的信息流。科技论文。如果用户的安全等级高于单级服务器安全等级,则只允许信息从服务器流向用户;如果用户的安全等级等于服务器安全等级,则允许用户和服务器间信息的双向流动;如果用户的安全等级低于服务器安全等级,则只允许信息从用户流向服务器。
(4) VPN网关
VPN网关主要用来保护跨网传输数据的保密安全,用来抵御来自外部的攻击。VPN网关还被用来扩展网络。应用外接硬件加密设备连接网络的方式,如果有n个网络相互连接,那么就必须使用n×(n-1)个硬件加密设备,而每增加一个网络,就需要增加2n个设备,这对于网络的扩展很不利。引入VPN网关后,n个网络只需要n个VPN网关,每增加一个网络,也只需要增加一个VPN网关。
4 结语在网络技术十分发达的今天,任何一台计算机都不可能孤立于网络之外,因此对于网络中的信息的安全防范就显得十分重要。针对现在网络规模越来越大的今天,网络由于信息传输应用范围的不断扩大,其信息安全性日益凸显,本论文正是在这样的背景下,重点对网络的信息安全管理系统展开了分析讨论,相信通过不断发展的网络硬件安全技术和软件加密技术,再加上政府对信息安全的重视,计算机网络的信息安全是完全可以实现的。
参考文献:
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[论文摘要]计算机网络日益成为重要信息交换手段,认清网络的脆弱性和潜在威胁以及现实客观存在的各种安全问题,采取强有力的安全策略,保障网络信息的安全,是每一个国家和社会以及个人必须正视的事情。本文针对计算机网络应用相关的基本信息安全问题和解决方案进行了探讨。
随着计算机网络技术的不断发展,全球信息化己成为人类发展的大趋势,计算机网络已经在同防军事领域、金融、电信、证券、商业、教育以及日常生活巾得到了大量的应用。但由于计算机网络具有联结形式多样性、终端分布不均匀性和网络的开放性、互连性等特征,致使网络易受黑客、怪客、恶意软件和其他不轨的攻击。所以网上信息的安全和保密是一个至关重要的问题。因此,网络必须有足够强的安全措施,否则网络将是尤用的,相反会给使用者带来各方面危害,严重的甚至会危及周家安全。
一、信息加密技术
网络信息发展的关键问题是其安全性,因此,必须建立一套有效的包括信息加密技术、安全认证技术、安全交易议等内容的信息安全机制作为保证,来实现电子信息数据的机密性、完整性、不可否认性和交易者身份认证忡,防止信息被一些怀有不良用心的人看到、破坏,甚至出现虚假信息。
信息加密技术是保证网络、信息安全的核心技术,是一种主动的信息安全防范措施,其原理是利用一定的加密算法,将明文转换成不可直接读取的秘文,阻止非法用户扶取和理解原始数据,从而确保数据的保密忭。ⅱ月文变成秘文的过程称为加密,南秘文还原成明文的过程称为解密,加密、解密使用的町变参数叫做密钥。
传统上,几种方法町以用来加密数据流,所有这些方法都町以用软件很容易的实现,当只知道密文的时候,是不容易破译这些加密算法的。最好的加密算法埘系统性能几乎没有影响,并且还可以带来其他内在的优点。例如,大家郜知道的pkzip,它既压缩数据义加密数据。义如,dbms的一些软件包包含一些加密方法使复制文件这一功能对一些敏感数据是尢效的,或者需要用户的密码。所有这些加密算法都要有高效的加密和解密能力。
二、防火墙技术
“防火墙”是一个通用术i五,是指在两个网络之间执行控制策略的系统,是在网络边界上建立的网络通信监控系统,用来保障计算机网络的安全,它是一种控制技术,既可以是一种软件产品,又可以制作或嵌入到某种硬什产品中。防火墙通常是巾软什系统和硬什设备组合而成,在内部网和外部网之间构建起安全的保护屏障。
从逻辑上讲,防火墙是起分隔、限制、分析的作用。实际上,防火墙是加强intranet(内部网)之间安全防御的一个或一组系统,它南一组硬件设备(包括路由器、服务器)及相应软件构成。所有来自intemet的传输信息或发出的信息都必须经过防火墙。这样,防火墙就起到了保护诸如电子邮件传输、远程登录、布特定的系统问进行信息交换等安全的作用。
防火墙可以被看成是阻塞点。所有内部网和外部网之间的连接郝必须经过该阻塞点,在此进行检查和连接,只有被授权的通信才能通过该阻塞点。防火墙使内部网络与外部网络在一定条件下隔离,从而防止非法入侵及非法使用系统资源。同时,防火墙还日,以执行安全管制措施,记录所以可疑的事件,其基本准则有以下两点:
(1)一切未被允许的就是禁止的。基于该准则,防火墒应封锁所有信息流,然后对希单提供的服务逐项丌放。这是一种非常灾用的方法,可以造成一种十分安全的环境,为只有经过仔细挑选的服务才被允许使用。其弊端是,安全件高于片j户使片j的方便件,用户所能使用的服务范同受到限制。
(2)一切未被禁止的就是允许的。基于该准则,防火埔转发所有信息流,然后逐项屏蔽可能有害的服务。这种方法构成了一种更为灵活的应用环境,可为用户提供更多的服务。其弊端是,在口益增多的网络服务面前,网管人员疲于奔命,特别是受保护的网络范嗣增大时,很难提供町靠的安全防护。
较传统的防火墙来说,新一代防火墙具有先进的过滤和体系,能从数据链路层到应用层进行全方位安全处理,协议和的直接相互配合,提供透明模式,使本系统的防欺骗能力和运行的健壮件都大大提高;除了访问控制功能外,新一代的防火墙还集成了其它许多安全技术,如nat和vpn、病毒防护等、使防火墙的安全性提升到义一高度。
三、网络入侵检测与安全审计系统设计
在网络层使用了防火墙技术,经过严格的策略配置,通常能够在内外网之问提供安全的网络保护,降低了网络安全风险。但是,仪仪使用防火墙、网络安全还远远不够。因为日前许多入侵手段如icmp重定向、盯p反射扫描、隧道技术等能够穿透防火墒进入网络内部;防火墙无法防护不通过它的链接(如入侵者通过拨号入侵);不能防范恶意的知情者、不能防范来自于网络内部的攻击;无法有效地防范病毒;无法防范新的安全威胁;南于性能的限制,防火墙通常不能提供实时动态的保护等。
因此,需要更为完善的安全防护系统来解决以上这些问题。网络入侵监测与安全审计系统是一种实时的网络监测包括系统,能够弥补防火墒等其他系统的不足,进一步完善整个网络的安全防御能力。网络中部署网络入侵检测与安全审计系统,可以在网络巾建立完善的安全预警和安全应急反应体系,为信息系统的安全运行提供保障。
在计算机网络信息安全综合防御体系巾,审计系统采用多agent的结构的网络入侵检测与安全审计系统来构建。整个审计系统包括审计agent,审计管理中心,审计管理控制台。审计agent有软什和硬什的形式直接和受保护网络的设备和系统连接,对网络的各个层次(网络,操作系统,应用软件)进行审计,受审计巾心的统一管理,并将信息上报到各个巾心。审计巾心实现对各种审计agent的数据收集和管理。审计控制会是一套管理软件,主要实现管理员对于审计系统的数据浏览,数据管理,规则没置功能。管理员即使不在审计中心现场也能够使用审计控制台通过远程连接审计中心进行管理,而且多个管理员可以同时进行管理,根据权限的不同完成不同的职责和任务。
四、结论
【论文摘要】:虚拟专用网(VPN)技术主要包括数据封装化,隧道协议,防火墙技术,加密及防止数据被篡改技术等等。文章着重介绍了虚拟专用网以及对相关技术。并对VPN隧道技术的分类提出了一些新的探索。
引言
虚拟专用网即VPN(Virtual Private Network)是利用接入服务器(Access Sever)、广域网上的路由器以及VPN专用设备在公用的WAN上实现虚拟专用网技术。通常利internet上开展的VPN服务被称为IPVPN。
利用共用的WAN网,传输企业局域网上的信息,一个关键的问题就是信息的安全问题。为了解决此问题,VPN采用了一系列的技术措施来加以解决。其中主要的技术就是所谓的隧道技术。
1. 隧道技术
Internet中的隧道是逻辑上的概念。假设总部的LAN上和分公司的LAN上分别连有内部的IP地址为A和B的微机。总部和分公司到ISP的接入点上的配置了VPN设备。它们的全局IP地址是C和D。假定从微机B向微机A发送数据。在分公司的LAN上的IP分组的IP地址是以内部IP地址表示的"目的地址A""源地址B"。因此分组到达分公司的VPN设备后,立即在它的前部加上与全局IP地址对应的"目的地址C"和"源地址D"。全局IP地址C和D是为了通过Internet中的若干路由器将IP分组从VPN设备从D发往VPN设备C而添加的。此IP分组到达总部的VPN设备C后,全局IP地址即被删除,恢复成IP分组发往地址A。由此可见,隧道技术就是VPN利用公用网进行信息传输的关键。为此,还必须在IP分组上添加新头标,这就是所谓IP的封装化。同时利用隧道技术,还必须使得隧道的入口与出口相对地出现。
基于隧道技术VPN网络,对于通信的双方,感觉如同在使用专用网络进行通信。
2. 隧道协议
在一个分组上再加上一个头标被称为封装化。对封装化的数据分组是否加密取决于隧道协议。因此,要成功的使用VPN技术还需要有隧道协议。
2.1 当前主要的隧道协议以及隧道机制的分类:
⑴ L2F(Layer 2 Forwarding)
L2F是cisco公司提出的隧道技术,作为一种传输协议L2F支持拨号接入服务器。将拨号数据流封装在PPP帧内通过广域网链路传送到L2F服务器(路由器).
⑵ PTP(Point to point Tunnelimg protocol)
PPTP协议又称为点对点的隧道协议。PPTP协议允许对IP,IPX或NETBEUT数据流进行加密,然后封装在IP包头中通过企业IP网络或公共互连网络传送。
⑶ 2TP(Layer 2 Tunneling Protocol)
该协议是远程访问型VPN今后的标准协议。
L2F、PPTP、L2TP共同特点是从远程客户直至内部网入口的VPN设备建立PPP连接,端口用户可以在客户侧管理PPP。它们除了能够利用内部IP地址的扩展功能外,还能在VPN上利用PPP支持的多协议通信功能,多链路功能及PPP的其他附加功能。因此在Internet上实现第二层连接的PPPSecsion的隧道协议被称作第二层隧道。对于不提供PPP功能的隧道协议都由标准的IP层来处理,称其为第三层隧道,以区分于第二层隧道。
⑷ TMP/BAYDVS
ATMP和BaydVs(Bay Dial VPN Service)是基于ISP远程访问的VPN协议,它部分采用了移动IP的机制。ATMP以GRE实现封装化,将VPN的起点和终点配置ISP内。因此,用户可以不装与VPN想适配的软件。
⑸ PSEC
IPSEC规定了在IP网络环境中的安全框架。该规范规定了VPN能够利用认证头标(AH:Authmentication Header)和封装化安全净荷(ESP:Encapsnlating Security Paylamd)。
IPSEC隧道模式允许对IP负载数据进行加密,然后封装在IP包头中,通过企业IP网络或公共IP互联网络如INTERNET发送。
从以上的隧道协议,我们可以看出隧道机制的分类是根据虚拟数据链络层的网络,DSI七层网络中的位置,将自己定义为第二层的隧道分类技术。按照这种划分方法,从此产生了"二层VPN "与"三层VPN"的区别。但是随着技术的发展,这样的划分出现了不足,比如基于会话加密的SSLVPN技术[2]、基于端口转发的HTTPTunnel[1]技术等等。如果继续使用这样的分类,将出现"四层VPN"、"五层VPN",分类教为冗余。因此,目前出现了其他的隧道机制的分类。
2.2 改进后的几种隧道机制的分类
⑴ J.Heinanen等人提出的根据隧道建立时采用的接入方式不同来分类,将隧道分成四类。分别是使用拨号方式的VPN,使用路由方式的VPN,使用专线方式的VPN和使用局域网仿真方式的VPLS。
例如同样是以太网的技术,根据实际情况的不同,可能存在PPPOE、MPLSYBGP、MSIP、或者IPSEC等多种VPN组网方式所提供的网络性能将大有区别,因此按照接入方式不同来分类也无法表示这几种方式在网络性能上的差异,由此将引起在实际应用中对VPN技术选型造成误导。
⑵ 由于网络性能是所有网络技术的重要评价标准。根据隧道建立的机制对网络性能的影响不同,可以将隧道分成封装型隧道和隔离型隧道的VPN分类方法。封装型隧道技术是利用封装的思想,将原本工作在某一层的数据包在包头提供了控制信息与网络信息,从而使重新封装的数据包仍能够通过公众网络传递。例如L2TP就是典型的封装型隧道。
隔离型隧道的建立,则是参考了数据交换的原理,根据不同的标记,直接将数据分发到不同的设备上去。由于不同标记的数据包在进入网络边缘时已经相互隔离,如果接入网络的数据包也是相互隔离的就保证了数据的安全性,例如LSVPN。从性能上看,使用封装型隧道技术一般只能提供点对点的通道,而点对多点的业务支持能力教差,但是可扩展性,灵活性具有优势。
采用隔离型隧道技术,则不存在以上问题,可以根据实际需要,提供点对点,点对多点,多点对多点的网络拓扑。
3. 诸种安全与加密技术
IPVPN技术,由于利用了Internet网络传输总部局域网的内部信息,使得低成本,远距离。但随之而来的是由于Internet技术的标准化和开放性,导致威胁网络的安全。虽然可采取安全对策的访问控制来提高网络的安全性,但黑客仍可以从世界上任何地方对网络进行攻击,使得在IPVPN的网点A和网点B之间安全通信受到威胁。因此,利用IPVPN通信时,应比专线更加注意Internet接入点的安全。为此,IPVPN采用了以下诸种安全与加密技术。[2]
⑴ 防火墙技术
防火墙技术,主要用于抵御来自黑客的攻击。
⑵ 加密及防止数据被篡改技术
加密技术可以分为对称加密和非对称加密(专用密钥号与公用密钥)。对称加密(或专用加密)也称常规加密,由通信双方共享一个秘密密钥。
非对称加密,或公用密钥,通信双方使用两个不同的密钥,一个是只有发送方知道的专用密钥,另一个则是对应的公用密钥。任何一方都可以得到公用密钥。基于隧道技术的VPN虚拟专用网,只有采用了以上诸种技术以后,才能够发挥其良好的通信功能。
参考文献
[1] E Rescorla, A Schiffman. The secure hypertext trausfer protocol. Draft-wes-shttp-06[R]. text 1998,6.
关键词 网络型病毒 网络安全 安全技术
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A
随着科技的发展以及计算机普及,当前计算机运用已经深入到了人们生活的各个领域,在网络信息时代,人们对网络具有较高的依赖性。但是在计算机网络快速发展的今天,由网络型病毒带来的计算机网络的安全问题对人们生活生产中的信息通讯安全造成消极影响,需充分对网络型的病毒进行分析,提升网络安全水平。
1 网络型病毒概况与计算机网络在安全方面存在的威胁
1.1 网络型病毒概况
计算机病毒是会对计算机造成危害的、人为编制而成的代码或者程序,从上个世纪80年代流行至今,计算机病毒的分类较多,如,按照寄生对象,可分为混合型病毒、文件型病毒以及引导型病毒几类,另外还可按照特有的算法、危害的程度或者相关链接形式进行分类。网络型病毒的特点在于具有可执行性、传播性、破坏性以及隐蔽性,最为突出特征在于传播形式复杂,扩散面积广泛,传染速度较快以及较难进行清除等。据相关数据统计,超过86%以上的网络型病毒在清除之后仍然会在30天以内进行二次感染。
1.2 计算机网络潜在的安全隐患
计算机网络面临的是网络设施、网络数据信息等多方面的安全隐患。概括而言包括3大方面的安全威胁:其一是人为的攻击,又分为被动的攻击以及主动的攻击,主动攻击指对数据流进行复制、修改、插入或者延迟,从而实现信息破坏目的,被动的攻击为截获某种信息,实现监视或者偷听目的;其二是人为粗心大意造成的威胁,例如,计算机用户操作失误形成安全漏洞,防火墙设置不完善则会为外界攻击创造条件;又如,未能及时对防护软件进行更新也会带来隐患;其三,网络下载软件存在漏洞,也会成为黑客攻击的重点。
2 计算机网络安全技术探究
实际上,网络型病毒可能是执行码,也可能是某个程序,对计算机正常使用造成破坏,甚至损坏硬盘或者操作系统。①如同生物病毒,网络型病毒能够进行自我复制以及快速传播,造成较大范围的网络安全威胁。当前涉及网络安全的病毒防护技术主要包括病毒的检测、病毒的防御以及病毒的清除等技术。②而随着科技的发展,当前网络安全保障技术的发展方向可以论述为:开放式网络安全技术、系统集成化的网络安全技术等。
2.1 容灾网络安全技术
当前,保证数据信息的安全可靠已经成为影响各个机构生存和发展的关键所在,包括吉林大学某学院的网络中心在内的各个机构都十分重视数据安全,在灾难发生时确保网络安全,容灾技术十分关键。对计算机的正常运转造成影响的因素都被称为灾难,例如,人为的破坏、设备的故障或者客观自然灾害都是计算机网络的灾难,一旦发生上述几种情况,容灾技术可在尽量保证数据丢失量较小的前提下,保证系统的运行。
该安全技术的评价指标内容为:服务的丢失(RT0)、以及数据的丢失(RPO),数据容灾技术主要是事先设置异地数据信息系统,用于关键数据的实时恢复;应用容灾技术主要是异地构建备份系统,出现灾难情况,启用备份的系统确保系统正常运转。
2.2 数据加密网络安全技术
这一技术是为网络安全的关键技术。是在传输数据过程中,为数据设置加法运算并进行重新编码,保证数据信息的隐藏,从而使非法用户无法查看信息,保护数据以及信息系统安全。
这一技术能在计算机的OSl7层协议使用,以数据加密技术的逻辑方位为前提进行分析,通常加密技术形式为节点加密、链路加密、以及端口对端口的加密,另外从加密技术的作用出发,可将其分为密钥管理、传输数据、储存数据、保证数据完整等方面技术。
2.3 计算机虚拟专用网络的安全技术
所谓虚拟专用网络,主要是指以公共的数据网络为基础的,让使用者能直接与私人局域网进行(下转第57页)(上接第52页)连接的网络服务,又被称为VPN(如图1),该技术的基础在于网络服务的供应商以及Internet的服务商利用公用的网络构建专用通信网络,而专用虚拟的网络中,连接不同的两个节点并不需要依靠传统的端口到端口的链路,而是由公共网络资源的动态所构成。
图1 某VPN应用网络接入图
当前,VPN的主要作用在于传输私人数据信息,虚拟专用网络的安全技术主要包括4大板块内容,身份认证技术、加密解密技术、隧道技术以及密钥管理的技术,这4种技术能有效保证网络信息的安全,抵制别有用心的信息拦截、偷听、篡改信息等行为,实现网络的安全,而该技术的优势在于能在对网络设计进行简化的过程中提升网络安全水平,具有极强的灵活性以及拓展性。因此,也成为计算机的网络安全技术主要研究方向之一。
关键词:数字签名;加密技术;数字证书;电子文档;安全问题
Abstract:Today’sapprovalofnewdrugsintheinternationalcommunityneedstocarryouttherawdatatransmission.Thetraditionalwayofexaminationandapprovalredtapeandinefficiency,andtheuseoftheInternettotransmitelectronictextcankeepdatasafeandreliable,butalsogreatlysavemanpower,materialandfinancialresources,andsoon.Inthispaper,encryptionanddigitalsignaturealgorithmofthebasicprinciples,combinedwithhisownideas,givenmedicalapprovalintheelectronictransmissionofthetextofthesecuritysolution.
Keywords:digitalsignature;encryptiontechnology;digitalcertificate;electronicdocuments;securityissues
1引言
随着我国医药事业的发展,研制新药,抢占国内市场已越演越烈。以前一些医药都是靠进口,不仅成本高,而且容易形成壁垒。目前,我国的医药研究人员经过不懈的努力,开始研制出同类同效的药物,然而这些药物在走向市场前,必须经过国际权威医疗机构的审批,传统方式是药物分析的原始数据都是采用纸张方式,不仅数量多的吓人,而且一旦有一点差错就需从头做起,浪费大量的人力、物力、财力。随着INTERNET的发展和普及,人们开始考虑是否能用互联网来解决数据传输问题。他们希望自己的仪器所做的结果能通过网络安全传输、并得到接收方认证。目前国外针对这一情况已⒘四承┤砑欢捎诩鄹癜汗螅际醪皇呛艹墒欤勾τ谘橹そ锥危媸被嵘兜脑颍诤苌偈褂谩U饩透谝揭┭蟹⑹乱敌纬闪思际跗烤保绾慰⒊鍪视榈南嘤θ砑创俳夜揭┥笈ぷ鞯姆⒄咕统闪斯诘那把亓煊颍胰涨肮谡夥矫娴难芯坎皇呛芏唷?lt;/DIV>
本文阐述的思想:基本上是参考国际国内现有的算法和体制及一些相关的应用实例,并结合个人的思想提出了一套基于公钥密码体制和对称加密技术的解决方案,以确保医药审批中电子文本安全传输和防止窜改,不可否认等。
2算法设计
2.1AES算法的介绍[1]
高级加密标准(AdvancedEncryptionStandard)美国国家技术标准委员会(NIST)在2000年10月选定了比利时的研究成果"Rijndael"作为AES的基础。"Rijndael"是经过三年漫长的过程,最终从进入候选的五种方案中挑选出来的。
AES内部有更简洁精确的数学算法,而加密数据只需一次通过。AES被设计成高速,坚固的安全性能,而且能够支持各种小型设备。
AES和DES的性能比较:
(1)DES算法的56位密钥长度太短;
(2)S盒中可能有不安全的因素;
(3)AES算法设计简单,密钥安装快、需要的内存空间少,在所有平台上运行良好,支持并行处理,还可抵抗所有已知攻击;
(4)AES很可能取代DES成为新的国际加密标准。
总之,AES比DES支持更长的密钥,比DES具有更强的安全性和更高的效率,比较一下,AES的128bit密钥比DES的56bit密钥强1021倍。随着信息安全技术的发展,已经发现DES很多不足之处,对DES的破解方法也日趋有效。AES会代替DES成为21世纪流行的对称加密算法。
2.2椭圆曲线算法简介[2]
2.2.1椭圆曲线定义及加密原理[2]
所谓椭圆曲线指的是由韦尔斯特拉斯(Weierstrass)方程y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a6(1)所确定的平面曲线。若F是一个域,ai∈F,i=1,2,…,6。满足式1的数偶(x,y)称为F域上的椭圆曲线E的点。F域可以式有理数域,还可以式有限域GF(Pr)。椭圆曲线通常用E表示。除了曲线E的所有点外,尚需加上一个叫做无穷远点的特殊O。
在椭圆曲线加密(ECC)中,利用了某种特殊形式的椭圆曲线,即定义在有限域上的椭圆曲线。其方程如下:
y2=x3+ax+b(modp)(2)
这里p是素数,a和b为两个小于p的非负整数,它们满足:
4a3+27b2(modp)≠0其中,x,y,a,b∈Fp,则满足式(2)的点(x,y)和一个无穷点O就组成了椭圆曲线E。
椭圆曲线离散对数问题ECDLP定义如下:给定素数p和椭圆曲线E,对Q=kP,在已知P,Q的情况下求出小于p的正整数k。可以证明,已知k和P计算Q比较容易,而由Q和P计算k则比较困难,至今没有有效的方法来解决这个问题,这就是椭圆曲线加密算法原理之所在。
2.2.2椭圆曲线算法与RSA算法的比较
椭圆曲线公钥系统是代替RSA的强有力的竞争者。椭圆曲线加密方法与RSA方法相比,有以下的优点:
(1)安全性能更高如160位ECC与1024位RSA、DSA有相同的安全强度。
(2)计算量小,处理速度快在私钥的处理速度上(解密和签名),ECC远比RSA、DSA快得多。
(3)存储空间占用小ECC的密钥尺寸和系统参数与RSA、DSA相比要小得多,所以占用的存储空间小得多。
(4)带宽要求低使得ECC具有广泛得应用前景。
ECC的这些特点使它必将取代RSA,成为通用的公钥加密算法。比如SET协议的制定者已把它作为下一代SET协议中缺省的公钥密码算法。
2.3安全散列函数(SHA)介绍
安全散列算法SHA(SecureHashAlgorithm,SHA)[1]是美国国家标准和技术局的国家标准FIPSPUB180-1,一般称为SHA-1。其对长度不超过264二进制位的消息产生160位的消息摘要输出。
SHA是一种数据加密算法,该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善,现在已成为公认的最安全的散列算法之一,并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文,然后以一种不可逆的方式将它转换成一段(通常更小)密文,也可以简单的理解为取一串输入码(称为预映射或信息),并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值(也称为信息摘要或信息认证代码)的过程。散列函数值可以说时对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。
3数字签名
“数字签名”用来保证信息传输过程中信息的完整和提供信息发送者的身份认证和不可抵赖性。数字签名技术的实现基础是公开密钥加密技术,是用某人的私钥加密的消息摘要用于确认消息的来源和内容。公钥算法的执行速度一般比较慢,把Hash函数和公钥算法结合起来,所以在数字签名时,首先用hash函数(消息摘要函数)将消息转变为消息摘要,然后对这个摘
要签名。目前比较流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法,但是随着计算能力和散列密码分析的发展,这两种算法的安全性及受欢迎程度有所下降。本文采用一种比较新的散列算法――SHA算法。
4解决方案:
下面是医药审批系统中各个物理组成部分及其相互之间的逻辑关系图:
要签名。目前比较流行的消息摘要算法是MD4,MD5算法,但是随着计算能力和散列密码分析的发展,这两种算法的安全性及受欢迎程度有所下降。本文采用一种比较新的散列算法――SHA算法。
4解决方案:
下面是医药审批系统中各个物理组成部分及其相互之间的逻辑关系图:
图示:电子文本传输加密、签名过程
下面是将医药审批过程中的电子文本安全传输的解决方案:
具体过程如下:
(1)发送方A将发送原文用SHA函数编码,产生一段固定长度的数字摘要。
(2)发送方A用自己的私钥(keyA私)对摘要加密,形成数字签名,附在发送信息原文后面。
(3)发送方A产生通信密钥(AES对称密钥),用它对带有数字签名的原文进行加密,传送到接收方B。这里使用对称加密算法AES的优势是它的加解密的速度快。
(4)发送方A用接收方B的公钥(keyB公)对自己的通信密钥进行加密后,传到接收方B。这一步利用了数字信封的作用,。
(5)接收方B收到加密后的通信密钥,用自己的私钥对其解密,得到发送方A的通信密钥。
(6)接收方B用发送方A的通信密钥对收到的经加密的签名原文解密,得数字签名和原文。
(7)接收方B用发送方A公钥对数字签名解密,得到摘要;同时将原文用SHA-1函数编码,产生另一个摘要。
(8)接收方B将两摘要比较,若一致说明信息没有被破坏或篡改。否则丢弃该文档。
这个过程满足5个方面的安全性要求:(1)原文的完整性和签名的快速性:利用单向散列函数SHA-1先将原文换算成摘要,相当原文的指纹特征,任何对原文的修改都可以被接收方B检测出来,从而满足了完整性的要求;再用发送方公钥算法(ECC)的私钥加密摘要形成签名,这样就克服了公钥算法直接加密原文速度慢的缺点。(2)加解密的快速性:用对称加密算法AES加密原文和数字签名,充分利用了它的这一优点。(3)更高的安全性:第四步中利用数字信封的原理,用接收方B的公钥加密发送方A的对称密钥,这样就解决了对称密钥传输困难的不足。这种技术的安全性相当高。结合对称加密技术(AES)和公开密钥技术(ECC)的优点,使用两个层次的加密来获得公开密钥技术的灵活性和对称密钥技术的高效性。(4)保密性:第五步中,发送方A的对称密钥是用接收方B的公钥加密并传给自己的,由于没有别人知道B的私钥,所以只有B能够对这份加密文件解密,从而又满足保密性要求。(5)认证性和抗否认性:在最后三步中,接收方B用发送方A的公钥解密数字签名,同时就认证了该签名的文档是发送A传递过来的;由于没有别人拥有发送方A的私钥,只有发送方A能够生成可以用自己的公钥解密的签名,所以发送方A不能否认曾经对该文档进进行过签名。
5方案评价与结论
为了解决传统的新药审批中的繁琐程序及其必有的缺点,本文提出利用基于公钥算法的数字签名对文档进行电子签名,从而大大增强了文档在不安全网络环境下传递的安全性。
本方案在选择加密和数字签名算法上都是经过精心的比较,并且结合现有的相关应用实例情况,提出医药审批过程的解决方案,其优越性是:将对称密钥AES算法的快速、低成本和非对称密钥ECC算法的有效性以及比较新的算列算法SHA完美地结合在一起,从而提供了完整的安全服务,包括身份认证、保密性、完整性检查、抗否认等。
参考文献:
1.李永新.数字签名技术的研究与探讨。绍兴文理学院学报。第23卷第7期2003年3月,P47~49.
2.康丽军。数字签名技术及应用,太原重型机械学院学报。第24卷第1期2003年3月P31~34.
3.胡炎,董名垂。用数字签名解决电力系统敏感文档签名问题。电力系统自动化。第26卷第1期2002年1月P58~61。
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5.WrightMA,workSecurity,1998(2)P10~13.
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9.顾婷婷,《AES和椭圆曲线密码算法的研究》。四川大学硕士学位论文,【馆藏号】Y4625892002。
下面是将医药审批过程中的电子文本安全传输的解决方案:
具体过程如下:
(1)发送方A将发送原文用SHA函数编码,产生一段固定长度的数字摘要。
(2)发送方A用自己的私钥(keyA私)对摘要加密,形成数字签名,附在发送信息原文后面。
(3)发送方A产生通信密钥(AES对称密钥),用它对带有数字签名的原文进行加密,传送到接收方B。这里使用对称加密算法AES的优势是它的加解密的速度快。
(4)发送方A用接收方B的公钥(keyB公)对自己的通信密钥进行加密后,传到接收方B。这一步利用了数字信封的作用,。
(5)接收方B收到加密后的通信密钥,用自己的私钥对其解密,得到发送方A的通信密钥。
(6)接收方B用发送方A的通信密钥对收到的经加密的签名原文解密,得数字签名和原文。
(7)接收方B用发送方A公钥对数字签名解密,得到摘要;同时将原文用SHA-1函数编码,产生另一个摘要。
(8)接收方B将两摘要比较,若一致说明信息没有被破坏或篡改。否则丢弃该文档。
这个过程满足5个方面的安全性要求:(1)原文的完整性和签名的快速性:利用单向散列函数SHA-1先将原文换算成摘要,相当原文的指纹特征,任何对原文的修改都可以被接收方B检测出来,从而满足了完整性的要求;再用发送方公钥算法(ECC)的私钥加密摘要形成签名,这样就克服了公钥算法直接加密原文速度慢的缺点。(2)加解密的快速性:用对称加密算法AES加密原文和数字签名,充分利用了它的这一优点。(3)更高的安全性:第四步中利用数字信封的原理,用接收方B的公钥加密发送方A的对称密钥,这样就解决了对称密钥传输困难的不足。这种技术的安全性相当高。结合对称加密技术(AES)和公开密钥技术(ECC)的优点,使用两个层次的加密来获得公开密钥技术的灵活性和对称密钥技术的高效性。(4)保密性:第五步中,发送方A的对称密钥是用接收方B的公钥加密并传给自己的,由于没有别人知道B的私钥,所以只有B能够对这份加密文件解密,从而又满足保密性要求。(5)认证性和抗否认性:在最后三步中,接收方B用发送方A的公钥解密数字签名,同时就认证了该签名的文档是发送A传递过来的;由于没有别人拥有发送方A的私钥,只有发送方A能够生成可以用自己的公钥解密的签名,所以发送方A不能否认曾经对该文档进进行过签名。
5方案评价与结论
为了解决传统的新药审批中的繁琐程序及其必有的缺点,本文提出利用基于公钥算法的数字签名对文档进行电子签名,从而大大增强了文档在不安全网络环境下传递的安全性。
本方案在选择加密和数字签名算法上都是经过精心的比较,并且结合现有的相关应用实例情况,提出医药审批过程的解决方案,其优越性是:将对称密钥AES算法的快速、低成本和非对称密钥ECC算法的有效性以及比较新的算列算法SHA完美地结合在一起,从而提供了完整的安全服务,包括身份认证、保密性、完整性检查、抗否认等。
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