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淺析數(shù)據(jù)加密技術(shù)在銀行系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘要:該文簡(jiǎn)要的介紹了數(shù)據(jù)加密的基本概念、數(shù)據(jù)加密的主要加密方法和數(shù)據(jù)加密技術(shù),同時(shí)給出了數(shù)據(jù)加密技術(shù)在銀行系統(tǒng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)加密方法;數(shù)據(jù)加密技術(shù);信息安全
隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的驟步實(shí)現(xiàn),數(shù)據(jù)加密技術(shù)顯得越來越重要。因?yàn)樵诟?jìng)爭(zhēng)激烈的信息時(shí)代,信息不僅給我們帶來很大的方便,同樣,信息也可以用來對(duì)他們構(gòu)成威脅、造成破壞。因此,在客觀上就需要一種強(qiáng)有力的安全措施來保護(hù)機(jī)密數(shù)據(jù)不被竊取或篡改,數(shù)據(jù)加密技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。所謂數(shù)據(jù)加密(Data Encryption)技術(shù)是指將一個(gè)信息(或稱明文,plain text)經(jīng)過加密鑰匙(Encryption key)及加密函數(shù)轉(zhuǎn)換,變成無意義的密文(cipher text),而接收方則將此密文經(jīng)過解密函數(shù)、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(shù)據(jù)加密技術(shù)
1.1 數(shù)據(jù)加密的概念
所謂加密[1],就是把數(shù)據(jù)信息即明文轉(zhuǎn)換為不可辨識(shí)的形式即密文的過程,目的是使不應(yīng)了解該數(shù)據(jù)信息的人不能夠知道和識(shí)別。將密文轉(zhuǎn)變?yōu)槊魑牡倪^程就是解密。加密和解密過程形成加密系統(tǒng),明文與密文統(tǒng)稱為報(bào)文。任何加密系統(tǒng),不論形式如何復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)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(bào)文,也稱為明文;
(2)加密以后形成的報(bào)文,也稱為密文;
(3)加密、解密的裝置或算法;
(4)用于加密和解密的鑰匙,稱為密鑰。密鑰可以是數(shù)字、詞匯或者語(yǔ)句。
數(shù)據(jù)加密與解密從宏觀上講是非常簡(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(duì)機(jī)密數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。數(shù)據(jù)加密技術(shù)要求只有在指定的用戶或網(wǎng)絡(luò)下,才能解除密碼而獲得原來的數(shù)據(jù),這就需要給數(shù)據(jù)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(jī)數(shù)中選取的。
1.2 數(shù)據(jù)加密方法
1.2.1 基于單鑰技術(shù)的傳統(tǒng)加密方法
這類方法的特點(diǎn)是采用單鑰技術(shù)[2],即加密和解密過程中使用同一密鑰,所以它也稱為對(duì)稱式加密方法;這類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(yù)先設(shè)定的一組代碼表達(dá)特定的意義而實(shí)現(xiàn)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(guī)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(shù)字表示的密鑰,寫成一行,然后把明文逐行寫在數(shù)字下。按照密鑰中數(shù)字指示的順序,將原文重新抄寫,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?yàn)閭鹘y(tǒng)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加強(qiáng)和改進(jìn)這些方法。
1.2.2 改進(jìn)的傳統(tǒng)加密方法
此類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程中使用兩個(gè)不同的密鑰,它也稱為非對(duì)稱式加密方法。這類方法主要包括數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES、三層DES、RC2和RC4、數(shù)字摘要、國(guó)際數(shù)據(jù)加密算法IDEA和基于硬件的加密方法[3]。
(1)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES。DES(Data Encryption Standard)是一個(gè)對(duì)稱密鑰系統(tǒng),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(shù)據(jù)塊,使用56位的密鑰,在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)多次替換和變位操作來達(dá)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(shù)據(jù)塊加密模式,CBC與CFB采用的是數(shù)據(jù)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(duì)報(bào)文作三次DES加密,效果相當(dāng)于將DES密鑰的長(zhǎng)度加倍。三層DES克服了DES的顯著缺點(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(guó)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,是不公開的專有算法。RC2采用的是數(shù)據(jù)塊加密算法,RC4采用的是數(shù)據(jù)流加密算法。
(4)數(shù)字摘要(Digital Digest)。該加密方法也是由Ron Rivest設(shè)計(jì)的,也被稱為安全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(xiàn)。
(5)國(guó)際數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(fù)制、容易嘗試方面的不足,人們又開發(fā)了基于硬件的加密算法。
2、數(shù)據(jù)加密在銀行系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著社會(huì)的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)廣泛地深入到社會(huì)各行各業(yè),尤其是金融系統(tǒng)。隨著“網(wǎng)上銀行”的興起,銀行系統(tǒng)的安全問題顯得越來越重要,安全隱患已成為迫在眉睫的首要問題。為了解決銀行的安全隱患,因此新一級(jí)別的安全措施也就脫穎而出。數(shù)據(jù)加密就是其中之一。數(shù)據(jù)加密就是按照確定的密碼算法把敏感的明文數(shù)據(jù)變換成難以識(shí)別的密文數(shù)據(jù),通過使用不同的密鑰,可用同一加密算法把同一明文加密成不同的密文。當(dāng)需要時(shí),可使用密鑰把密文數(shù)據(jù)還原成明文數(shù)據(jù),稱為解密。這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)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網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行的,而如果在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)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(nóng)業(yè)銀行、建設(shè)銀行、工商銀行等都采取了數(shù)據(jù)加密技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備聯(lián)動(dòng)。即是指交換機(jī)或防火墻在運(yùn)行的過程中,將各種數(shù)據(jù)流的信息上報(bào)給安全設(shè)備,數(shù)字加密系統(tǒng)可根據(jù)上報(bào)信息和數(shù)據(jù)流內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè),在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全事件的時(shí)候,進(jìn)行有針對(duì)性的動(dòng)作,并將這些對(duì)安全事件反應(yīng)的動(dòng)作發(fā)送到交換機(jī)或防火墻上,由交換機(jī)或防火墻來實(shí)現(xiàn)精確端口的關(guān)閉和斷開,這樣就可以使數(shù)據(jù)庫(kù)得到及時(shí)充分有效的保護(hù)。
3、小結(jié)
眾所周知,數(shù)據(jù)安全問題涉及企業(yè)的切身重大利益,尤其是銀行系統(tǒng),加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全更是迫在眉睫。因此,發(fā)展數(shù)據(jù)安全技術(shù)已成為企業(yè)當(dāng)務(wù)之急。而數(shù)據(jù)安全不僅僅是數(shù)據(jù)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(shí),如:黑客技術(shù)、防火
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