摘要：当前,网络环境与攻击手段日益复杂,导致隐私信息在传输过程中暴露出一定的安全漏洞,因此,本文研究了基于改进AES算法的网络隐私信息安全加密传输方法。采用伪随机数扩展AES算法密钥,完成基于密钥扩展的AES算法改进,并利用改进算法加密网络隐私信息。建立一个无损通信传输信道,实现加密后的网络隐私信息的安全传输。实验结果表明,该设计方法在提高网络隐私信息加密传输速率的同时,有效保障了传输信息的安全性。

　　关键词：改进AES算法；网络隐私信息；加密传输

　　0引言

　　近年来,网络成为现代社会中不可或缺的基础设施,被广泛应用于各个领域。然而,由于网络环境具有开放性和复杂性,个人身份、财务等隐私信息传输过程中,面临着严峻的安全威胁。这些隐私信息一旦泄露,不仅会为个人带来经济损失,而且会影响社会稳定。因此,如何确保网络隐私信息的安全传输,成为信息安全领域重点关注的研究课题。

　　1改进AES算法加密网络隐私信息

　　在网络隐私信息传输过程中,为了提升传输信息的安全性,本文引入AES算法,在信息传输之前,对原始网络隐私信息进行加密处理。AES是一种分组加密算法,主要通过一系列复杂运算将网络隐私信息由明文转换为密文,其加密性能主要依赖于密钥。然而,常规AES算法的密钥扩展过程相对固定,存在一定规律性,导致攻击者极易破解密钥,影响网络隐私信息加密效果。因此,本文采用伪随机数进行密钥扩展,以此设计出基于密钥扩展的改进AES算法[1]。具体来说,假设AES加密算法选定的两个素数为a、b,二者乘积为c=a×b,基于该乘积,可以计算出平方剩余集合HR,如式（1）所示：

　　式中,Q表示网络隐私信息发送端与接收端之间通信传输信道的干扰识别结果；γ表示通信传输信道的干扰噪声；V表示节点移动速度；N表示网络隐私信息拷贝数量；B表示网络隐私信息单元数据包的长度。根据式（4）,识别出干扰最小的信道作为发送端和接收端之间的通信信道,并建立该信道与两端之间的接口连接,即可建立无损的通信传输信道。完成无损通信传输信道建立后,将改进AES算法加密后的网络隐私信息在该无损通信信道上传输。此时,信息接收端用户可以在操作界面进行加密信息的主动接收,具体接收流程如式（5）所示：

　　式中,K表示加密隐私信息的接收传输；M表示加密隐私信息的嵌入度；X表示接收端用户身份认证；F表示加密隐私信息的拆分处理过程；Ji表示网络隐私信息数据包中的第i个字符串。通过上述流程,即可实现网络隐私信息安全加密传输。

　　3仿真实验

　　3.1实验设置

　　为了全面评估基于改进AES算法的网络隐私信息安全加密传输方法的性能,对其展开仿真对比实验,设置两种传统的方法作为对照组进行对比,即基于时间戳的网络隐私信息安全加密传输方法和基于公钥加密体制的网络隐私信息安全加密传输方法。在本次实验中,搭建如表1所示的仿真环境。

　　在表1环境中,为了模拟真实网络环境下的隐私信息传输场景,采用了多种规模和类型的真实数据集进行安全加密传输测试。数据集中包含文本信息、图像信息及视频信息,各信息组成100MB~1200MB的数据组。在不同规模的网络隐私信息下,分别应用实验组方法和对照组中两种方法进行安全加密传输,从传输速率和安全性两个方面对比传输性能。

　　3.2结果分析

　　在本次实验中,统计并整理不同规模的网络隐私信息下,实验组方法和对照组中两种方法安全加密传输信息的速率,如图1所示。

　　从图1中数据可以看出,与对照组中两种方法相比,实验组方法具有最高的网络隐私信息安全加密传输速率。具体来说,在实验组方法下,不同规模的网络隐私信息平均安全加密传输速率高达1031.27Mbit/s,较对照组中两种方法分别提升了8.78Mbit/s、16.21Mbit/s。这主要得益于实验组方法通过伪随机数密钥扩展技术改进了AES算法的密钥扩展方式,可以有效消除各轮密钥之间的相关性,降低密钥存储和管理的复杂性,进而提升网络隐私信息安全传输速率。

　　在此基础上,为了进一步评估上述三种方法下加密传输网络隐私信息的安全性,在应用实验组方法和对照组中两种方法加密传输各规模数据集的过程中,分别进行模拟攻击,统计并整理恶意攻击下各方法加密传输的网络隐私信息的丢失率,如图2所示。

　　从图2中数据可以看出,实验组方法在网络隐私信息加密传输安全性方面也显著优于对照组中两种方法。面对各种规模的网络隐私信息,实验组方法加密传输信息的平均丢失率仅0.51%,较对照组中两种方法分别降低了0.48%、0.27%。这主要得益于实验组方法通过伪随机数密钥扩展技术改进AES算法,提高了加密强度,使得攻击者难以通过暴力破解等方式获取密钥,进而保障了网络隐私信息加密传输的安全性。

　　综上所述,本文研究的基于改进AES算法的网络隐私信息安全加密传输方法是有效且优越的,在传输速率和安全性方面均表现出色。

　　4结语

　　本文深入研究了基于改进AES算法的网络隐私信息安全加密传输方法。首先,采用伪随机数进行AES算法密钥的扩展,有效消除了各轮密钥之间的相关性,提高了算法抵抗密钥扩展攻击的能力；其次,建立了一个信息通信无损传输信道,确保加密隐私信息在传输过程中的安全性和完整性。仿真实验结果表明,本文提出的改进AES算法在网络隐私信息传输中表现出了优越的传输速率和安全性。未来,将继续深入研究AES算法的优化方法,探索其在更多领域的应用潜力,为网络隐私信息安全保护提供更加全面和有效的解决方案。

　参考文献

　　[1]王淑梅,宋佳宝,刘广哲,等.基于交替量子随机行走的改进AES和离散余弦变换的图像加密算法[J].北京工业大学学报,2023,49(6):647-655.

　　[2]林哲,刘红军.一种基于二维离散忆阻超混沌映射的增强型密钥扩展算法[J].小型微型计算机系统,2024,45(10):2537-2543.

　　[3]覃凤,任宝平,雷久淮.电子通信低时延IPSEC安全加密传输仿真[J].计算机仿真,2023,40(9):171-175.