數(shù)據(jù)加密技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其動向

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,數(shù)據(jù)加密技術(shù)的我們生活中的應(yīng)用范圍越來越廣泛,那么我們今天就來給大家簡單的介紹一下數(shù)據(jù)加密技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其動向。

一、數(shù)據(jù)加密技術(shù)原理

數(shù)據(jù)加密就是按照確定的加密算法將明文數(shù)據(jù)變換成密文數(shù)據(jù)。使用密鑰將密文數(shù)據(jù)還原成明文數(shù)據(jù),稱為解密。數(shù)據(jù)文件加密被公認(rèn)為是保護數(shù)據(jù)傳輸安全惟一實用的方法和保護存儲數(shù)據(jù)安全的有效方法,它通過變換和置換等各種方法將被保護信息置換成密文,然后再進行信息的存儲或傳輸。

二、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)

1、置換表算法

在所有的加密算法中最簡單的一種就是“置換表”算法,每一個數(shù)據(jù)段對應(yīng)著“置換表”中的一個偏移量,偏移量所對應(yīng)的值就輸出成為加密后的文件。加密程序和解密程序都需要一個這樣的“置換表”。這種加密算法比較簡單,加密解密速度都很快,但是這個“置換表”破譯起來很容易。這種方法在計算機出現(xiàn)之前就已經(jīng)被廣泛地使用。

2、改進的置換表算法

對“置換表”方式的一個改進就是使用兩個或者更多的“置換表”,這些表都是基于數(shù)據(jù)流中字節(jié)的位置,或者基于數(shù)據(jù)流本身。這時,破譯變得更加困難。通過使用更多的“置換表”,并且按偽隨機的方式使用每個表,這種改進的加密方法已經(jīng)變得很難破譯。

3、 變換數(shù)據(jù)位置算法

“變換數(shù)據(jù)位置”在計算機加密中使用時,對明文進行重排序,然后按這個順序再輸出,解密程序按相反的順序還原數(shù)據(jù)。這種方法總是和一些別的加密算法混合使用,這就使得破譯變得特別困難。

4、字/ 字節(jié)循環(huán)移位和XOR 操作算法_

字/ 字節(jié)循環(huán)移位和X O R 操作只有計算機可以完成,如果我們使用多個或變化的方向(左移或右移),把一個字或字節(jié)在一個數(shù)據(jù)流內(nèi)做循環(huán)移位,再使用XOR 操作,即按位做異或操作,這種方法是很難被破譯的。

5、對反病毒和殺病毒軟件進行加密

一旦加密程序本身被感染了計算機病毒,那么它就檢查不出程序或數(shù)據(jù)是否加過密或是否有數(shù)字簽名。在每次開始執(zhí)行加密程序時,都要檢查一下其本身是否被病毒感染,對需要加、解密的文件也要做這種檢查。這種檢查的機制應(yīng)該是保密的,因此,在一些反病毒或殺病毒軟件中一定要使用加密技術(shù)。

6、循環(huán)冗余校驗算法

循環(huán)冗余校驗對于每一個數(shù)據(jù)塊,它使用位循環(huán)移位和XOR 操作來產(chǎn)生一個16 位或32 位的校驗和,如果有丟失一位或兩個位的錯誤,一定會導(dǎo)致校驗和出錯。這種方法已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)。

三、幾種常見的現(xiàn)代數(shù)據(jù)加密技術(shù)

根據(jù)密鑰類型不同可以將現(xiàn)代密碼技術(shù)分為兩類:對稱加密算法(私鑰密碼體系)和非對稱加密算法(公鑰密碼體系)。

1、 對稱加密技術(shù)

在對稱加密算法中,數(shù)據(jù)加密和解密采用的都是同一個密鑰。在對稱加密算法中,數(shù)據(jù)發(fā)信方將明文(原始數(shù)據(jù))和加密密鑰一起經(jīng)過特殊加密算法處理后,使其變成復(fù)雜的加密密文發(fā)送出去。收信方收到密文后,若想解讀原文,則需要使用加密用過的密鑰及相同算法的逆算法對密文進行解密,才能使其恢復(fù)成可讀明文。

對稱加密算法的特點是算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。不足之處是,安全性得不到保證,密鑰管理困難,使用成本較高。

廣泛使用的對稱加密算法有DES、IDEA 和AES加密算法。傳統(tǒng)的DES 加密算法只有56 位的密鑰,已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)今分布式開放網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)加密安全性的要求。A E S加密算法有128 位的加密強度,破解一個128 位AES 密碼需要大約149 億萬年的時間。

2、非對稱加密/ 公開密鑰加密技術(shù)

在非對稱加密體系中,密鑰被分解為一對(即公開密鑰和私有密鑰),這對密鑰中任何一把都可以作為公開密鑰(加密密鑰),通過非保密方式向他人公開,而另一把作為私有密鑰(解密密鑰)加以保存。公開密鑰用于加密,私有密鑰用于解密。

不對稱加密算法的基本原理是:如果發(fā)信方想發(fā)送只有收信方才能解讀的加密信息,發(fā)信方必須首先知道收信方的公鑰,然后利用收信方的公鑰來加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私鑰才能解密密文。

廣泛應(yīng)用的非對稱加密算法有RSA加密 算法和美國國家標(biāo)準(zhǔn)局提出的DSA加密算法。以不對稱加密算法為基礎(chǔ)的加密技術(shù)廣泛應(yīng)用于身份認(rèn)證、數(shù)字簽名等信息交換領(lǐng)域。

四、數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和動向

在我國,信息網(wǎng)絡(luò)安全研究歷經(jīng)了通信保密、數(shù)據(jù)保護兩個階段,正在進入網(wǎng)絡(luò)信息安全研究階段,現(xiàn)已開發(fā)研制出防火墻、安全路由器、安全網(wǎng)關(guān)、黑客入侵檢測、系統(tǒng)脆弱性掃描軟件等。作為信息安全關(guān)鍵技術(shù)的密碼學(xué),近年來空前活躍,1976 年美國學(xué)者提出的公開密鑰密碼體制,克服了網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)密鑰管理的困難,同時解決了數(shù)字簽名問題,它是當(dāng)前研究的熱點。而電子商務(wù)的安全性已是當(dāng)前人們普遍關(guān)注的焦點,目前正處于研究和發(fā)展階段,量子密碼、DNA 密碼、混沌理論等密碼新技術(shù)正處于探索之中。

小知識之循環(huán)冗余校驗

循環(huán)冗余校驗(英語:Cyclic redundancy check,通稱“CRC”)是一種根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分組或電腦文件等數(shù)據(jù)產(chǎn)生簡短固定位數(shù)校驗碼的一種散列函數(shù),主要用來檢測或校驗數(shù)據(jù)傳輸或者保存后可能出現(xiàn)的錯誤。生成的數(shù)字在傳輸或者存儲之前計算出來并且附加到數(shù)據(jù)后面,然后接收方進行檢驗確定數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化。一般來說,循環(huán)冗余校驗的值都是32位的整數(shù)。由于本函數(shù)易于用二進制的電腦硬件使用、容易進行數(shù)學(xué)分析并且尤其善于檢測傳輸通道干擾引起的錯誤,因此獲得廣泛應(yīng)用。