摘   要 ：计算机网络的普及和发展使计算机网络成为现代社会信息交流与传输的基础设施。然而,网络安全威胁也日益增 加。为了保护网络通信过程中的数据安全,数据加密技术应运而生。数据加密技术作为一种保护网络通信和存储数据完整性、 机密性和可用性的重要手段,在保障网络安全方面具有重要作用。基于此,本文探讨计算机网络安全及数据加密技术,分析计 算机网络安全中数据加密技术的类别,研究数据加密技术在计算机网络安全中的运用。

　　关键词 ：数据加密技术,计算机网络安全,网络通信

　　0 引言

　　随着信息技术的不断发展,互联网已经渗透到了社会 生活的方方面面,而这也引发了一系列的网络安全问题。 在网络安全领域,数据的保密性和完整性一直是重中之 重。数据加密技术作为一种主要的解决方案,被广泛应 用于计算机网络中,以保护数据免受非法访问和篡改。 本文旨在探讨数据加密技术在计算机网络安全中的运用。

　　1 计算机网络安全及数据加密技术概述

　　1.1 计算机网络安全

　　计算机网络安全是指在计算机网络中保护计算机系 统和网络资源不受未经授权的访问、使用、传输、干 扰、破坏和泄露的系列技术。计算机网络安全的核心目 标包括保密性、完整性、可用性和可审计性。保密性要 求网络中的信息只能被授权的用户所访问,确保敏感数据不被泄露 ；完整性要求数据在传输和存储过程中不被 非法篡改,确保数据的完整性和可信度 ；可用性要求网 络系统能够正常运行,不受未经授权的攻击或其他干 扰,保证用户的正常使用 ；可审计性要求对网络系统的 各种操作和访问记录进行监测和审计,以便及时发现安 全事件并追溯事件的来源。

　　1.2 数据加密技术概念

　　数据加密技术是指将敏感信息通过加密算法转化为 密文,以防止未经授权的访问者获取、修改或篡改数 据。加密技术可以根据加密算法的不同分为对称加密和 非对称加密 [1]。对称加密使用相同的密钥对数据进行加 密和解密,通信双方必须共享密钥。而非对称加密则使 用一对公钥和私钥,公钥用于加密数据,私钥用于解密 数据。非对称加密技术可以解决对称加密中密钥分发和管理不便的问题,但相对来说速度较慢。

　　1.3 数据加密算法

　　数据加密算法是指通过特定的数学运算对原始数据 进行处理,使得原始数据变得不可读或难以理解,从而 达到保证数据安全的目的。在计算机网络安全领域,常 用的数据加密算法包括 MD5 算法、DES 算法以及 RSA 算法等。MD5 算法通过将输入数据转化为固定长度的 摘要值,确保数据的完整性 [2]。虽然 MD5 算法在数据 完整性校验中有一定的应用,但由于其存在碰撞攻击漏 洞, 不适合于对密码等敏感信息的加密保护。DES 算法 使用相同的密钥同时对数据的加密和解密进行操作,采 用分组加密的方式,将输入的数据分块加密,再进行混 合和变换。RSA 算法以其公钥和私钥的配对使用而闻名。 RSA 算法基于大数分解的数学困难性,将数据转化为密 文并使用私钥进行解密。RSA 算法被广泛应用于数字签 名、密钥交换以及数据加密等领域。

　　2 计算机网络安全中数据加密技术的类别

　　2.1 链路加密技术

　　链路加密技术是指在数据从发送方传输到接收方的 过程中,通过对传输链路上的数据进行加密,确保数据 在传输过程中不被未授权的第三方窃取或篡改。这种加 密技术通常在网络通信的物理层和数据链路层进行实 施。具体实现过程包括加密协议的选择、密钥的生成和 分发、加密算法的运算等。通过链路加密技术,可以有 效地保护数据的机密性和完整性,提高网络通信的安全 性。链路加密通常使用对称密钥加密算法,其中同一密 钥用于加密和解密信息。加密后的数据从发送方经过网 络链路传输至接收方,在传输过程中即使被第三方截 获,也无法解密和获取有用的信息。

　　2.2 节点加密技术

　　节点加密技术是指将安全机制直接应用到网络节点 中,以保护网络节点的安全性。在计算机网络中,节点 是指网络中的各个连接点,可以是路由器、交换机、服 务器等。这种技术主要用于防止未经授权的节点篡改、 攻击或监视网络数据。节点加密技术在网络协议、操作 系统和应用程序等不同层面都有应用。在网络协议层 面,节点加密技术可以通过使用加密的传输层安全协议 （TLS/SSL）保护数据的机密性和完整性。TLS/SSL 协 议通过在数据传输过程中使用公钥加密算法,实现了端 到端的安全通信 [3]。在操作系统和应用程序层面,节点 加密技术可以通过使用访问控制、身份认证和数据加密 等手段保护网络节点的安全。通过对用户进行身份验证 和授权,网络节点可以识别合法的用户并限制不合法的访问。同时,通过对敏感数据进行加密,可以防止数据 在网络传输过程中被窃取或篡改。

　　2.3 端到端加密技术

　　端到端加密技术是指在数据传输过程中,将数据进 行加密保护,只有发送方和接收方可以解密,屏蔽中间 节点的窥探和干扰。该技术能够有效应对网络传输过程 中的数据泄露和窃听风险。典型的应用案例包括电子商 务平台的支付系统和即时通讯应用的加密通信 [4]。端到 端加密技术即使在数据传输过程中被黑客获取了密文, 也无法破解出明文内容。这种技术通常在应用层进行实 施,涉及加密密钥的管理、加密和解密算法的设计与实 现等。端到端加密技术为网络通信提供了更高级别的保 护,确保数据的机密性、完整性和可靠性。

　　3 数据加密技术在计算机网络安全中的运用

　　3.1 网络数据库

　　网络数据库是指通过网络连接的计算机系统中存储 和管理大量数据的系统。由于网络数据库的特殊性,其 面临着黑客攻击、数据泄露和信息篡改等安全风险。为 了保护网络数据库中的数据安全,数据加密技术在其中 起到了至关重要的作用。网络数据库中的数据加密可以 分为 2 个主要方面。

　　（1）数据传输加密方面。通过使用安全协议,如 SSL 和 TLS,对传输的数据进行加密。同时,网络数据库还 可以利用虚拟专用网络（VPN）加强数据传输加密的安 全性,通过建立加密的通道保证数据的安全传输。（2） 数据存储加密方面。网络数据库通常采用分层加密的策 略,以保护数据的安全。这种分层加密方式将数据划分 为不同的安全等级,并对每个等级的数据采取相应的加 密措施 [5]。例如,对于高安全等级的数据,可以采用强 加密算法,如 AES,对其进行加密。同时,为了增强数 据存储加密的安全性,数据库管理系统还会使用强密码 策略保护数据库登录密码,防止恶意攻击者通过暴力破 解等手段获取数据库的访问权限。只有经过授权的用户  才能对数据库进行访问和操作,以防止未经授权的人员 获取敏感数据。

　　3.2 虚拟专用网络（VPN）服务

　　虚拟专用网络是通过在公共网络上创建一条安全的 隧道,并在该隧道中对数据进行加密和身份认证,从而 实现远程用户与企业内部网络之间的安全通信。具体而 言,虚拟专用网络通过对数据包进行加密,使得任何未 经授权的第三方均无法窃取或篡改通信中的敏感信息 [6]。

　　首先,虚拟专用网络服务可以通过数据加密技术对 用户身份进行认证。在用户使用虚拟专用网络服务时,系统会要求用户通过加密的身份验证方式进行登录,以 确保只有合法用户能够获得访问权限。这样可以防止未 经授权的人员获取敏感信息,并避免网络攻击者利用虚 拟专用网络进行攻击。其次,数据加密技术还能够在虚 拟专用网络服务中实现访问控制。通过使用加密技术, 虚拟专用网络服务可以对用户的通信行为进行加密,从 而阻止未经授权的用户对通信内容的窃听。此外,虚拟 专用网络服务还可以利用数据加密技术对网络传输过程 中的数据包进行防篡改处理,确保数据的完整性。在虚 拟专用网络服务中,数据加密技术的应用还能够解决跨 网络的数据传输安全性问题。通过使用虚拟专用网络服 务,用户可以在不同的网络环境中建立加密通道,实现 远程通信。这种加密通道的建立可以有效地阻止黑客对 数据的窃听和篡改,保障数据在传输过程中的安全。

　　3.3 电子商务

　　电子商务是指通过计算机网络进行的商业活动,其 中涉及大量的敏感信息传输,如用户的个人身份信息、 银行账户信息和交易数据等。这些信息如果在传输过程 中不进行加密,就有可能被攻击者窃取或篡改,对用户 的隐私和财产造成严重威胁。因此,为了保护用户的隐 私和保证交易的安全性,电子商务平台必须采用先进的 数据加密技术。

　　首先,数据加密技术能够保障电子商务交易的机密 性。通过使用加密算法,将交易中的关键信息转化为一 串看似无意义的密文,确保只有授权的用户能够解密并 读取其中的内容。这种机密性保护机制有效地降低了黑 客和其他非法分子对交易中的敏感信息进行窃取或篡改 的风险。同时,对于用户而言,他们也能够更加放心地 进行在线交易,不必过分担心个人隐私泄露的问题。其 次,数据加密技术还能够确保电子商务交易的完整性。 通过数字签名技术,交易双方可以在交易数据上附加一 个唯一的签名,用以验证数据的完整性和真实性。这种 签名机制能够防止非法篡改和伪造,确保交易数据的完 整性,提高交易的可信度。对于在线支付等涉及资金安 全的交易而言,这种安全保障机制尤为重要,能够有效 防范各类欺诈行为。此外,数据加密技术还能够保护电 子商务系统的可用性。通过使用访问控制机制和密钥管 理系统,合法用户可以获得访问权限,而非法用户则会 被拒绝访问。这样的安全措施能够有效防止未经授权的 人员对电子商务系统进行破坏、干扰或非法入侵。同 时,合理的密钥管理机制也能够保证系统的可操作性和 可靠性,为用户提供连续、稳定的在线服务。

　　3.4 系统软件

　　系统软件是计算机网络中的基础设施,包括操作系统、网络协议栈以及各类服务程序等。系统软件的安全 性直接关系到计算机网络整体的安全性。

　　首先,数据加密技术可以保护操作系统的核心数据 和关键资源。操作系统是计算机网络中的最基本软件, 负责管理计算机硬件和应用程序,并提供各种功能和服 务。操作系统中保存着大量的核心数据,如用户账户信 息、系统配置文件等。通过对这些数据进行加密,可以 有效地防止未经授权的访问和篡改。同时,对关键资源 的加密也能够增加系统的完整性和稳定性,防止恶意软 件或未经授权的操作对系统造成破坏。其次,数据加密 技术在网络协议栈中的应用能够保护数据在网络传输过 程中的安全性。在计算机网络中,数据包在传输过程中 需要经过多个网络设备和链路,存在被窃听、篡改或重 放攻击的风险。数据加密技术可以通过对数据包进行加 密和认证,确保数据的机密性和完整性,同时还可以防 止恶意软件对网络协议的攻击。此外,数据加密技术还 可以在系统软件中提供权限管理和访问控制的功能。通 过对敏感数据进行加密,可以确保只有具备相应权限的 用户才能访问和操作这些数据。同时,对系统软件的访 问也可以通过基于加密技术的身份认证实现,从而增强 系统软件的安全性和可信度。通过合理应用数据加密技 术,可以有效提高计算机网络的安全性,保障网络用户的合法权益。

　　4 结语

　　随着计算机网络的不断发展,数据加密技术变得越 来越重要。在网络安全领域,数据加密技术的应用可以 有效保护数据的机密性和完整性,防止其遭到非法访问 和篡改。然而,面对不断出现的安全威胁和技术挑战, 需要持续改进和研究数据加密技术,以应对新的挑战并 保护网络空间的安全。

　　参考文献

　　[1] 杨豫.论数据加密技术在计算机网络安全中的应用[J].数字 技术与应用,2022,40(11):246-248.

　　[2] 邓国斌,沈萍.数据加密技术应用在计算机网络信息安全中 的运用解析[J].科技视界,2022(27):55-57.

　　[3] 高阳.计算机网络信息安全中数据加密技术的运用[J].电子 技术与软件工程,2021(20):245-246.

　　[4] 吕庆军,高畅.关于数据加密技术在计算机网络通信安全中 的应用初探[J].网络安全技术与应用,2020(12):45-46.

　　[5] 王业.计算机网络安全中数据加密技术的运用[J].数字技术 与应用,2022,40(5):219-221.

　　[6] 亓兵.浅析计算机网络信息安全中数据加密技术[J].电脑知识与技术,2019,15(14):21-22.