数据加密技术及其在计算机网络安全中的应用

1.加密原理

加密是指用某种算法改变原始数据信息。如果未经授权的用户获取加密信息，他们不知道解密方法，因此无法理解信息的内容。简而言之，加密是将数据信息的表征形式从所有人可见的明文转换为指定人可见的密文。信息发送者通过加密技术对数据进行加密，然后发送给接收方。接收方收到数据后，需要解密才能将数据转换为可读信息。如果在此过程中，数据被网络黑客截获，因为黑客不知道解密方法，无法获取内容，保证了数据的安全性。

2.加密算法

在数据加密技术中，有两个关键要素，一个是密钥，可以理解为参数，是实现明文和密文转换的工具；另一个是算法，不同的加密方法，不同的算法。以下是数据加密算法的分析。

2.1对称加密的主要算法

(1)DES算法。该算法又称美国数据加密标准，是由美国国际商业机器公司制定的（IBM）于1972年研发。在该算法中，明文可以按64位分组，密钥长度为64位，但其中8位用于验证。事实上，有效的密钥只有56位。经过16次迭代，该算法通过密钥加密明文，然后获得64位密文。(2)改进的DES算法。由于DES算法的有效密钥只有56位，随着计算机技术的快速发展，算法加密的数据可以被破解，信息的安全性无法得到保证。业内专家学者对此进行了深入研究，在原算法的基础上进行了改进，提出了多重DES算法。以三重EDS算法为例，有效密钥的位数可达56位×3=168位。实践表明，三重DES算法加密的明文很难破解。(3)IDEA算法。IDEA是国际数据加密算法的缩写，最早由瑞士科学家提出，属于分组密码算法的范畴，分组长度为64位，密钥长度为128位。在加密数据时，该算法可以将128位密钥细分为8个子密钥，每个子密钥为16位。通过8次迭代，明文可以转换为密文。该算法效率较高，约为传统DES算法的10倍。

2.2非对称加密的主要算法

（1）RAS算法。该算法的理论基础是数论，欧拉定理是其基础。实践表明，RAS算法的安全性非常高，但必须明确的是，该算法的安全性是基于分解大整数的困难，而且还没有开发出一种可行的算法来分解两个大素数的乘积。正因为如此，该算法的应用受到了一定的限制。（2）ECC算法。ECC是椭圆曲线密码的缩写，在加密方面非常安全。为了满足安全要求，必须合理选择椭圆曲线，这是一个非常重要的前提。

3.加密技术在网络安全领域的应用

3.1应用于电子商务平台安全

随着计算机网络的普及和应用，越来越多的电子商务平台在这些平台上有大量重要的信息。为了保证这些信息的安全，可以采用数据加密技术对信息进行加密，从而保证商家和消费者在网上商品交易过程中的信息安全。例如，淘宝是目前最大的电子商务公司之一，利用数据加密技术保护用户信息的安全，取得了显著的效果。

3.2应用于局域网

目前，局域网的应用越来越多。为了保证局域网信息传输的安全，可以应用数据加密技术。网络技术人员可以利用加密技术对数据发送端口、路由器等设备进行加密，有效防止数据传输受到外部恶意攻击，造成信息泄露问题，进一步提高局域网的安全性。

4.基于数据加密技术的网络安全系统

在计算机网络中，为了确保文件的安全传输，可以基于数据加密技术构建网络文件的安全传输系统。该系统主要包括ECC算法加密和DES密钥。

4.1关键模块的设计

(1)密钥管理模块。该模块的主要功能是生成密钥，完成密钥的分发，并在每个节点上更新和存储密钥。在设计密钥管理模块时，采用多DES算法。算法的实现是模块设计的关键环节，包括密钥生成、数据加密和解密。DES算法的应用有两个环节，即签名和数据加密。DES算法的明文和密文长度相同，均为64位。通过重新排序数据，迭代后可以得到密文。为了在原有的基础上增加密文的安全性，可以对结果进行逆置换操作。DES解密算法是加密过程的反向操作，这里就不细说了。(2)ECC模块。对于ECC算法，其原理与一般的加密算法大致相同，都是基于无法解决的数学问题。假设A1=A1B1，A1和B1都是椭圆曲线上的点，而A1的整数小于B1阶。当A1和B1已知时，A1的值可以通过数学算法计算。但当A1和B1为已知数时，却不能通过数学算法来计算A1。ECC加密是基于这个看似简单却无法破解的原理。

4.2系统应用

（1）登录系统进入主界面后，用户可以选择相关文件，并使用DES算法进行加密。由于客户端和服务器端可以使用通信网络相互传输文件，因此需要在客户端上加密数据，并进行数字签名，然后将两个文件一起发送到服务器端。（2）文件的解密可以在服务器端完成，同时简化加密和解密过程，并将签名作为服务器端。（3）为了提高数据加密和解密过程的便利性，将这两个链接放在同一操作界面中，显然是DES算法的密钥。在具体操作中，您可以使用ECC算法随机生成密钥和公钥，然后使用网络将公钥发送到客户端。当客户端收到公钥时，密码可以加密。服务器端收到数据后，由于不知道DES密钥，因此需要使用ECC私钥加密数据。由于ECC加密的数据难以破解，因此可以保证网络中的传输安全。

5.结论

综上所述，计算机网络作为信息交互的主要渠道，为信息的传输提供了便利的条件。然而，当信息在网络中传输时，它会受到各种安全威胁。一旦重要信息泄露，将给用户造成无法弥补的损失。为了解决这一问题，可以应用数据加密技术，提高计算机网络的安全性，确保信息传输的安全。