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淺析數據加密技術(shù)在銀行系統中的應用
摘要:該文簡(jiǎn)要的介紹了數據加密的基本概念、數據加密的主要加密方法和數據加密技術(shù),同時(shí)給出了數據加密技術(shù)在銀行系統中的應用。
關(guān)鍵詞:數據加密方法;數據加密技術(shù);信息安全
隨著(zhù)計算機互聯(lián)網(wǎng)的驟步實(shí)現,數據加密技術(shù)顯得越來(lái)越重要。因為在競爭激烈的信息時(shí)代,信息不僅給我們帶來(lái)很大的方便,同樣,信息也可以用來(lái)對他們構成威脅、造成破壞。因此,在客觀(guān)上就需要一種強有力的安全措施來(lái)保護機密數據不被竊取或篡改,數據加密技術(shù)就應運而生。所謂數據加密(Data Encryption)技術(shù)是指將一個(gè)信息(或稱(chēng)明文,plain text)經(jīng)過(guò)加密鑰匙(Encryption key)及加密函數轉換,變成無(wú)意義的密文(cipher text),而接收方則將此密文經(jīng)過(guò)解密函數、解密鑰匙(Decryption key)還原成明文。加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)的基石。
1、數據加密技術(shù)
1.1 數據加密的概念
所謂加密[1],就是把數據信息即明文轉換為不可辨識的形式即密文的過(guò)程,目的是使不應了解該數據信息的人不能夠知道和識別。將密文轉變?yōu)槊魑牡倪^(guò)程就是解密。加密和解密過(guò)程形成加密系統,明文與密文統稱(chēng)為報文。任何加密系統,不論形式如何復雜,實(shí)現的算法如何不同,但其基本組成部分是相同的,通常都包括如下4個(gè)部分:
(1)需要加密的報文,也稱(chēng)為明文;
(2)加密以后形成的報文,也稱(chēng)為密文;
(3)加密、解密的裝置或算法;
(4)用于加密和解密的鑰匙,稱(chēng)為密鑰。密鑰可以是數字、詞匯或者語(yǔ)句。
數據加密與解密從宏觀(guān)上講是非常簡(jiǎn)單的,很容易理解。加密與解密的一些方法是非常直接的,很容易掌握,可以很方便的對機密數據進(jìn)行加密和解密。數據加密技術(shù)要求只有在指定的用戶(hù)或網(wǎng)絡(luò )下,才能解除密碼而獲得原來(lái)的數據,這就需要給數據發(fā)送方和接受方以一些特殊的信息用于加解密,這就是所謂的密鑰。其密鑰的值是從大量的隨機數中選取的。
1.2 數據加密方法
1.2.1 基于單鑰技術(shù)的傳統加密方法
這類(lèi)方法的特點(diǎn)是采用單鑰技術(shù)[2],即加密和解密過(guò)程中使用同一密鑰,所以它也稱(chēng)為對稱(chēng)式加密方法;這類(lèi)方法主要包括代碼加密法、替換加密法、變位加密法和一次性密碼簿加密法等。
(1)代碼加密法。通信雙方使用預先設定的一組代碼表達特定的意義而實(shí)現的一種最簡(jiǎn)單的加密方法。
(2)替換加密法。這種方法是制定一種規則,將明文中的每個(gè)字母或每組字母替換成另一個(gè)或一組字母。
(3)變位加密法。變位加密法不隱藏原來(lái)明文的字符,而是將字符重新排序。比如,加密方首先選擇一個(gè)用數字表示的密鑰,寫(xiě)成一行,然后把明文逐行寫(xiě)在數字下。按照密鑰中數字指示的順序,將原文重新抄寫(xiě),就形成密文。
(4)一次性密碼簿加密法。這種方法要先制定出一個(gè)密碼薄,該薄每一頁(yè)都是不同的代碼表。加密時(shí),使用一頁(yè)上的代碼加密一些詞,用后撕掉或燒毀該頁(yè);然后再用另一頁(yè)上的代碼加密另一些詞,直到全部的明文都加密成為密文。破譯密文的唯一辦法就是獲得一份相同的密碼簿。
又因為傳統的加密方法在許多方面有一定的局限性,于是人們又想出了很多算法來(lái)加強和改進(jìn)這些方法。
1.2.2 改進(jìn)的傳統加密方法
此類(lèi)加密方法的共同特點(diǎn)是采用雙鑰技術(shù),也就是加密和解密過(guò)程中使用兩個(gè)不同的密鑰,它也稱(chēng)為非對稱(chēng)式加密方法。這類(lèi)方法主要包括數據加密標準DES、三層DES、RC2和RC4、數字摘要、國際數據加密算法IDEA和基于硬件的加密方法[3]。
(1)數據加密標準DES。DES(Data Encryption Standard)是一個(gè)對稱(chēng)密鑰系統,加密和解密使用相同的密鑰。它通常選取一個(gè)64位(bit)的數據塊,使用56位的密鑰,在內部實(shí)現多次替換和變位操作來(lái)達到加密的目的。DES有ECB,CBC和CFB三種工作模式,其中ECB采用的是數據塊加密模式,CBC與CFB采用的是數據流加密模式。
(2)三層DES(Triple-DES)。這種方法是DES的改進(jìn)加密算法,它使用兩把密鑰對報文作三次DES加密,效果相當于將DES密鑰的長(cháng)度加倍。三層DES克服了DES的顯著(zhù)缺點(diǎn),即其56位的短密鑰。
(3)RC2和RC4。RC指Rivest Code,它是以發(fā)明人美國麻省理工學(xué)院的Ron Rivest教授的姓氏命名的,由RSADSI公司發(fā)行,是不公開(kāi)的專(zhuān)有算法。RC2采用的是數據塊加密算法,RC4采用的是數據流加密算法。
(4)數字摘要(Digital Digest)。該加密方法也是由Ron Rivest設計的,也被稱(chēng)為安全Hash編碼法SHA(Secure Hash Algorithm)或MD5(MD Standards for Message Digest)。SHA其實(shí)就是RC方法的一種實(shí)現。
(5)國際數據加密算法IDEA[4]。IDEA(International Data Encryption Algorithm)是1990年瑞士的James Massey,Xuejia Lai等人發(fā)表的一個(gè)數據塊加密算法。該算法使用128位的密鑰,能夠有效地消除試圖窮盡搜索密鑰的可能攻擊。
(6)基于硬件的加密算法。為克服軟件加密算法在容易復制、容易嘗試方面的不足,人們又開(kāi)發(fā)了基于硬件的加密算法。
2、數據加密在銀行系統中的應用
隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步,計算機信息系統廣泛地深入到社會(huì )各行各業(yè),尤其是金融系統。隨著(zhù)“網(wǎng)上銀行”的興起,銀行系統的安全問(wèn)題顯得越來(lái)越重要,安全隱患已成為迫在眉睫的首要問(wèn)題。為了解決銀行的安全隱患,因此新一級別的安全措施也就脫穎而出。數據加密就是其中之一。數據加密就是按照確定的密碼算法把敏感的明文數據變換成難以識別的密文數據,通過(guò)使用不同的密鑰,可用同一加密算法把同一明文加密成不同的密文。當需要時(shí),可使用密鑰把密文數據還原成明文數據,稱(chēng)為解密。這樣就可以實(shí)現數據的保密性。眾所周知,各種相關(guān)網(wǎng)絡(luò )安全的黑客和病毒都是依賴(lài)網(wǎng)絡(luò )平臺進(jìn)行的,而如果在網(wǎng)絡(luò )平臺上就能切斷黑客和病毒的傳播途徑,那么就能更好地保證安全。眾多銀行如農業(yè)銀行、建設銀行、工商銀行等都采取了數據加密技術(shù)與網(wǎng)絡(luò )交換設備聯(lián)動(dòng)。即是指交換機或防火墻在運行的過(guò)程中,將各種數據流的信息上報給安全設備,數字加密系統可根據上報信息和數據流內容進(jìn)行檢測,在發(fā)現網(wǎng)絡(luò )安全事件的時(shí)候,進(jìn)行有針對性的動(dòng)作,并將這些對安全事件反應的動(dòng)作發(fā)送到交換機或防火墻上,由交換機或防火墻來(lái)實(shí)現精確端口的關(guān)閉和斷開(kāi),這樣就可以使數據庫得到及時(shí)充分有效的保護。
3、小結
眾所周知,數據安全問(wèn)題涉及企業(yè)的切身重大利益,尤其是銀行系統,加強數據安全更是迫在眉睫。因此,發(fā)展數據安全技術(shù)已成為企業(yè)當務(wù)之急。而數據安全不僅僅是數據加密技術(shù)和加密算法,它還涉及其他很多方面的技術(shù)與知識,如:黑客技術(shù)、防火
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