摘 要：介绍了网络安全的根本内容，详细剖析了DES、RSA、数字签名、数字信封、密钥办理和ＣＡ认证体系等根本的安全技能。
关键词：Internet DES RSA 加密 密钥办理
Internet已经成为当今全球数据通讯的有用东西，它的迅猛展开对全球经济和社会生活都发生了巨大影响。Internet网的运用范畴极端宽广，多么多高等学校都已树立自己校园网并与Internet相连。作为远程教学的东西和取得信息的重要途径，商业界也在积极地树立企业内部网络并经过Internet向大众供给品种繁复的信息服务，其中最有目共睹的当属电子商务，电子商务正是在Internet快速展开的浪潮下应运而生的，它是信息时代社会生产与社会消费之间发生的一次革新。
Internet在为人们带来无限商机的一同，也给人们提出一个非常严峻的课题，即怎么保证各种网络运用的安全性。例如在电子商务中网上购物是在线付款，用户的信誉卡号等许多信息都是灵敏信息，而这些网上传输的灵敏数据和寄存灵敏信息的站点正是网络黑客的要点进犯目标。因而，人们在展开各种网络事务时，首要考虑的是这种网络事务是否能够保证安全，假如不能保证安全，人们也就不会承受这种事务。
网络通信的数据安全包含以下几个方面：
１数据传输的安全性数据传输的安全性便是要保证在公网上传输的数据不被第三方窃
２数据的完好性对数据的完好性需求是指数据在传输进程中不被篡改。
３身份验证因为网上的通讯两边互不碰头，有必要在彼此通讯时（交流灵敏信息时）承认对方的实在身份。
４不行狡赖性在网上展开事务的各方在进行数据传输时，有必要带有自身特有的、无法被别人仿制的信息，以保证发生胶葛时有所对证。
一般情况下，网络通信中所选用的安全技能首要有防火墙技能、数据加密技能和身份认证技能等。本文评论的要点是数据加密技能和身份认证技能以及它们在网络通信安全策略中的运用。
１ 加密技能
计算机网络中维护数据安全性最有用的办法便是数据加密技能。数据加密算法有很多种，每种加密算法的加密强度各不相同。现在存在两种根本的加密体系：对称密钥加密和非对称密钥加密。
1.1 对称密钥加密
对称密钥加密体系又被称为私钥加密体系，它运用同一组钥匙对音讯进行加密宽和密。因而，音讯的接纳者和发送者有必要具有一组相同的密钥。在私钥加密体系中，比较有名的加密算法是DES(DataEncryption Standard)（数据加密标准）。
美国国家标准局于1977年宣告数据加密标准DES用于非国家保密机关。该加密算法是由IBM公司研讨提出的，运用64比特的密钥对64比特的数据进行加密和脱密。
DES能够采纳多种操作办法，下面介绍两种最为通用的操作办法，即ECB、CBC：
１）电子暗码本型ECB这种操作形式是用同一把钥匙独登时加密每个64-bit的明文组，其操作特色如下：
·可加密64bits。
·加密与代码组的次序无关。
·对同一组密钥，相同明文组将发生相同密文组，因而易受‘字典进犯’的破译。
·过错只影响当时的密文组，不会分散传达。
２）暗码分组链接型CBC每组明文在加密之前先与前一个密文组进行异或运算，然后再进行加密，其操作特色如下：
·可加密64 bits的整数倍。
·对相同的密钥和初始向量相同的明文将生成相同的密文。
·链接操作使密文组依赖于当时及其前面一切的明文组，因而密文组的次序不能被打乱。
·可用不同的初始向量来避免相同的明文发生相同的密文。
·过错将影响从当时开端的两个密文组。
DES在暗码学展开前史上具有重要的位置。在DES加密标准发布曾经，暗码设计者出于安全性考虑，总是掩盖算法的完结细节，而DES开前史之先河，初次揭露了悉数算法。一同，DES作为一种数据加密标准，推动了保密通讯在各种范畴的广泛运用。
1.2 非对称密钥加密
非对称密钥加密又被称为揭露密钥加密体系，是由Wwhitfield Diffie和Martin Hellman 在1976年提出。其加密机制是，每个人具有一对密钥，一个称为揭露密钥，另一个称为隐隐秘钥，这两个密钥是数学相关的。揭露密钥是揭露信息，隐隐秘钥由用户自己保存。在这种体系中，加密宽和密运用不同的密钥，因而，发送者和接纳者不再需求同享一个隐秘（对称密钥加密体系中，发送者和接纳者必需同享一个密钥），即在通讯的悉数进程中不需求传送隐隐秘钥。揭露密钥算法的首要特色如下：
１）用加密密钥PK对明文A加密后得到密文，再用解密密钥SK对密文解密，即可康复出明文A。
２）加密密钥不能用来解密，即：
３）用SK加密的信息只能用PK解密；用PK加密的信息只能用SK解密。
４）从已知的ＰＫ不行能推导出ＳＫ。或者说，由ＰＫ推导出ＳＫ在计算上是不行能的。
５）加密宽和密的运算能够对调，即：
揭露密钥算法在运算速度较对称密钥加密算法慢一些，因而在实践运用中，对称密钥算法首要用于发生数字签名、数字信封而并不直接对很多的运用数据进行加密。
在揭露密钥体系中，最为通用的是RSA公钥加密体系，它已被引荐为揭露密钥数据加密标准。RSA是由Rivet、Shamir和Adleman提出的，它的安全性是依据大数因子分化，因为大数因子分化在数学上没有行之有用的算法，因而该加密技能的破译是适当困难的。1.3数字指纹技能
在持续介绍其它的安全技能之前，咱们还要先评论一下数字指纹技能。
数字指纹是一种形象的说法，在暗码学上又被称为“信息摘要”（message）。它是经过安全的单向散列函数（SecureHash）效果于即将发送的信息（message）上发生的：
message digest=Secure Hash(message)
单向散列函数有三个首要特色：
１）它能处理恣意巨细的信息，并将其按信息摘要（message digest）办法生成固定巨细的数据块，对同一个源数据重复履行Secure Hash函数将总是得到相同的成果。
２）它是不行预见的。发生的数据块的巨细与原始信息的巨细没有任何联络，一同源数据和发生的数据块看起来也没有显着联系，源信息的一个细小改变都会对小数据块发生很大的影响。
３）它是完全不行逆的，没有办法经过生成的数据块直接康复源数据。
数字指纹技能并不是一种加密机制，但却能发生信息的数字“指纹”，经过验证信息的“指纹”来保证数据没有被修正或改变，保证信息的完好性不被损坏。
常用的信息摘要算法有MD2、MD5和SHA-1等。
２ 身份认证技能
2.1 数字签名
数字签名是用来保证信息传输进程中信息的完好和供给信息发送者的身份认证和不行狡赖性的一种安全技能。首要，接纳者能够验证发送者对报文的签名，以保证数据的完好性。一同，因为第三方公证组织能够经过数字签名进行公证，因而发送者过后不能狡赖对报文的签名。别的，数据签名还具有不行假造性，同实际世界中手艺签名具有相同的效果。
揭露密钥算法是完结数字签名的首要技能。运用揭露密钥算法完结数字签名技能，类似于揭露密钥加密技能。它有两个密钥：一个是签名密钥，它是对外保密的，因而称为私有密钥或隐隐秘钥，简称私钥；另一个是验证密钥，它是对外揭露的，因而称为揭露密钥，简称公钥。
因为揭露密钥算法的运算速度比较慢，因而可运用安全的单向散列函数对要签名的信息进行摘要处理，减小运用揭露密钥算法的运算量。完结数字签名的进程如图１所示。
１）信息发送者A运用一单向散列函数对信息生成信息摘要。
２）信息发送者A运用自己的私钥签名信息摘要（用私钥对摘要加密）。
３）信息发送者A把信息自身和已签名的信息摘要一同发送出去。
４）任何接纳者B经过运用与信息发送者A运用的同一个单向散列函数对接纳的信息生成新的信息摘要，再运用信息发送者A的公钥对数字签名解密，并与新生成的信息摘要比较，以承认信息发送者的身份和信息是否被修正过。
在数字签名的根底上，还能够完结两层签名技能。两层签名技能是为了保证在事务处理进程中三方安全地传输信息的一种技能，完结了三方通讯时的身份认证和信息完好性、防狡赖的维护。例如在网上购物的事务中，客户和商家之间要完结在线付款，那么客户、商家和银行之间将面对以下问题：客户（甲）需求给商家（乙）发送购买信息和客户的付款帐户信息；乙作为商家，承受购买信息后，还要同银行（丙）交互，以完结资金转帐。但甲不肯让乙看到自己的付款帐户信息，也不肯让处理甲付款信息的丙看到订货信息。此刻甲运用两层签名技能对两种信息作数字签名，来完结以上功用。
两层数字签名的完结进程如下：
１）甲对发给乙的信息1生成信息摘要1；
２）甲对发给丙的信息2生成信息摘要22；
３）甲把信息摘要11和信息摘要2合在一同，对其生成信息摘要3，并运用自己的私钥签名信息摘要3；
４）甲把信息1、信息摘要22和信息摘要3的签名发给乙；
５）甲把信息2、信息摘要1和信息摘要3的签名发给丙；
６）乙接纳信息后，对信息1生成信息摘要，把这信息摘要和收到的信息摘要2合在一同，并对其生成新的信息摘要，一同运用甲的公钥对信息摘要3的签名进行验证，以承认信息发送者的身份和信息是否被修正过；
７）丙接纳信息后，对信息２生成信息摘要，把这信息摘要和收到的信息摘要１合在一同，并对其生成新的信息摘要，一同运用甲的公钥对信息摘要３的签名进行验证，以承认信息发送者的身份和信息是否被修正过。
2.2 数字信封
数字信封技能结合了隐隐秘钥加密技能和揭露密钥加密技能的长处。克服了隐隐秘钥加密中隐隐秘钥分发困难和揭露密钥加密中加密时间长的问题，运用两个层次的加密来取得揭露密钥技能的灵活性和隐隐秘钥技能的高效性，保证信息的安全性。因为数字信封技能是把要发送的报文用收信方的公钥进行加密，只要收信方的私钥才干解开被加密的报文，而其别人不能解开被加密的报文，这样就保证了只要收信方才干精确地接纳到报文，该技能也因而被形象地称为“数字信封”。
数字信封的详细完结进程如图２所示。
１）发送方Ａ首要生成一个对称密钥，用该对称密钥加密要发送的报文；
２）发送方Ａ用接纳方Ｂ的公钥加密上述对称密钥；
３）发送方Ａ将第一步和第二步的成果（即数字信封）传给接纳方Ｂ；
４）接纳方Ｂ运用自己的私钥解密被加密的对称密钥；
５）接纳方Ｂ用得到的对称密钥解密被发信方加密的报文，得到真实的报文。
数字信封技能在外层运用揭露密钥加密技能，因而能够取得揭露密钥技能的灵活性。因为内层的对称密钥长度一般较短，然后使得揭露密钥加密的相对低效率被约束在最低极限，并且因为能够在每次传送中运用不同的对称密钥，体系有了额定的安全保证。
2.3 密钥办理和身份认证技能
在许多网络进犯事情中，密钥的安全办理是黑客进犯的一个首要环节，因而网络的安全性另一个方面便是密钥的安全维护上，密钥办理包含密钥的设置、发生、分配、存储、刊出、验证和运用等一系列进程。
密钥分配是密钥办理中最大的问题，也是网络的安全的重中之重。密钥有必要经过最为安全的办法进行分配。数字证书是一种安全分发公钥的办法。在这种办法中，有必要建立一个密钥办理中心，它全权负责密钥的发放、刊出及验证。RSA揭露密钥体系便是选用这种办法进行密钥办理的。在ＲＳＡ揭露密钥体系中存在一个或多个密钥办理中心，又称为证书授权CA－－Certificate Authority中心。证书授权中心为每个请求揭露密钥的用户发放一个证书，该证书证明了该用户具有证书中列出的揭露密钥。数字证书中根本包含证书持有人的个人信息、公钥以及证书签发者的对这些信息的数字签名和证书签发者的数字证书（私钥由用户隐秘保存）。ca的数字签名使得进犯者不能假造和篡改该证书，因而，数字证书既起到分配公钥的效果，一同又完结了身份认证的功用。
CA体系有单级和多级之分。在单级CA中，用户能够依据证书签发者（即根CA，尖端CA）证书中的公钥来验证用户证书的数字签名。在多级CA中，各级CA构成一个至上而下的链级体系，每一级CA证书的合法性都要由其上级CA证书来验证，直至根CA。假如用户要验证某一证书的合法性，就要由该证书的签发者一向验证根CA证书停止，才干完全信赖该证书。那么，假如根CA中心被攻破，则整个CA体系完全溃散。
本文首要剖析了网络安全中的根本加密算法和安全技能，在详细的网络事务中，还要依据本事务的特色，来定相应的安全协议和安全策略。例如在电子商务中，越来越多的商业活动是在互未谋面的实体之间进行的，因而客户和商家之间就存在着彼此的身份认证问题。此外，在这类事务中，最为灵敏的信息是网上传送的用户口令和信誉卡号码等，一旦被偷听，将发生灾难性的结果。为了处理电子商务中这类安全问题，世界信誉卡集团VISA和MasterCard联合拟定了“安全电子买卖”（SET）协议，用来保证因特网中在线持卡买卖的安全性。从网络七层协议的视点来看，SET协议处在运用层上，拟定了以信誉卡为根底的电子付款体系标准，界说了运用信誉卡购物的悉数付出流程。SET协议中所运用的安全技能也是上面介绍的根本加密算法和身份认证技能。
网络安全问题涉及到许多方面，保证网络安全将是各种技能的大融和。跟着网络的飞速展开，人们对安全问题的探究将不断深入，各种安全技能也必将在这种探究中得到进一步的完善与展开。
