论文导读:许多的企事业单位,尤其是物流企业和电子商务企业已经把数据平台作为了自己的核心竞争力之一。本文提出了一种通用的基于两种加密技术的加密系统,为解决数字平台所面临的安全性难题提供了可能。该系统融合了对称加密技术、非对称加密技术、验证技术,较好的实现了了数据交流者的身份认证、数据传输过程中的保密、数据发送接收的不可否认、数据传输结果的完整。其中,解决数据安全性问题最有效的方法就是在存储和传输过程中对数据加密,常见的加密技术包括对称加密技术和非对称加密技术。
关键词:加密系统,数据平台,对称加密,非对称加密
0引言
快速信息化已经是我国经济社会发展的一个显著特征。许多的企事业单位,尤其是物流企业和电子商务企业已经把数据平台作为了自己的核心竞争力之一。但是基于信息技术和网络技术的数据平台正在面临着来自安全性方面的诸多挑战。
本文提出了一种通用的基于两种加密技术的加密系统,为解决数字平台所面临的安全性难题提供了可能。该系统融合了对称加密技术、非对称加密技术、验证技术,较好的实现了了数据交流者的身份认证、数据传输过程中的保密、数据发送接收的不可否认、数据传输结果的完整。本系统尤其适用于对保密度有较高需求的数据平台。
本文重点针对4个方面进行讨论:(1)数据平台安全性问题;(2) 对称加密体制与非对称加密体制; (3) 一种更加安全的加密与验证系统; (4) 总结.
1数据平台安全性问题
在数字时代,数据平台的构建已经是企业的必需。论文参考网。企业的关键业务数据作为企业的宝贵资源和生存发展的命脉,其安全性是不言而喻的。论文参考网。但是,现实是,这些数据却没有得到很好的保护。据赛门铁克公司2010年1月对27个国家的2100家企业进行的调查显示,被调查的所有企业(100%)在2009年都曾出现过数据丢失问题,其中有75%的企业曾遭受过网络攻击。
数据平台的建设要注意以下问题:
(1)严格终端管理【1】。
终端采用硬件数字证书进行认证,并要求终端用户定期修改PIN码,以确保终端和数据来源的真实性。
(2)采取访问控制技术,允许合法用户访问规定权限内的应用。
(3)保证通信链路安全,建立端到端传输的安全机制。
其中,解决数据安全性问题最有效的方法就是在存储和传输过程中对数据加密,常见的加密技术包括对称加密技术和非对称加密技术。
2对称加密体制与非对称加密体制
2.1. 对称加密体制
2.1.1对称加密体制的原理
对称加密技术在已经有了悠久的历史,以凯撒密码为代表的古典密码技术曾被广泛应用。现代的对称加密算法虽然比那些古典加密算法复杂许多,但是其原理都是一样的:数据发送方将明文数据加密后传送给接收方,接收方利用发送方用过的密钥(称作秘密密钥)及相同算法的逆算法把密文解密成明文数据。
图1给出了对称加密体制的工作流程。发送方对要发送的明文数据M用秘密密钥K加密成密文C后,密文经网络传送到接收方,接收方用发送方使用过的秘密密钥K把密文C还原成明文数据M。

图1: 对称加密体制工作原理图
2.1.2对称加密体制的特点
对称加密算法的优点是加解密时运算量比较小,所以加解密速度比较快[2]、加解密的效率也比较高。
该算法的缺点是不容易管理密钥。原因有二:一,在对称加密体制下,用来加密和解密的密钥是同一个,这就要求接收数据一方,即解密数据一方需要事先知道数据发送方加密时所使用的密钥。二,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一的钥匙,密钥的需要量比较大。假如平台上有n个用户需要交流,根据保密性要求,每两个用户就需要一个密钥,则这n个用户就需要n(n-1)/2个密钥。论文参考网。
2.2. 非对称加密体制
2.2.1非对称加密体制的概念
与对称加密技术不同,在非对称加密体制下加密密钥与解密密钥不相同【3-4】。在这种体制下,每个用户都有一对预先选定的、完全不同但又完全匹配的密钥:一个是可以像电话号码一样进行注册公布的公开密钥KPub,另一个是用户需要保密的、可以用作身份认证的私有密钥KPri,而且无法根据其中一个推算出另一个。这样,数据的发送方(加密者)知道接收方的公钥,数据接收方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。
非对称加密技术以大数的分解问题、离散对数问题、椭圆曲线问题等数学上的难解问题来实现,是目前应用最为广泛的加密技术。
图2给出了非对称加密体制的工作流程。发送方把明文数据M用接收方的公钥KPub接收方
加密成密文C后经网络传输给接收方,接收方用自己的私钥KPri接收方把接收到的密文还原成明文数据M。

图2: 非对称加密体制工作原理图
2.2.2非对称加密体制的特点
非对称加密算法的优点是安全性比较高
非对称加密算法的缺点是算法十分复杂,加解密的效率比较低,用该技术加解密数据是利用对称加密算法加解密同样数据所花费时间的1000倍。
3. 一种更加安全的加密与验证系统
3.1加密与验证系统的框架
更加安全的加密与验证系统主要由数据的加密作业、数据的解密作业、数据完整性验证三大模块组成。
数据加密模块由数据发送方作业。发送方首先将待发送数据明文经哈希变换并用发送方私钥加密后得到数字签名。然后,使用对称加密中的秘密密钥对数字签名和原数据明文进行再加密。最后,使用接收方的公钥对秘密密钥进行加密,并将上述操作结果经网络传送出去。
数据解密作业模块由数据接收方作业。接收方首先用自己的私钥对接受到的、经过加密的秘密密钥进行解密。然后,用解密得到的秘密密钥对接收到的数据密文和加密后的签名进行解密。
数据完整性验证模块也是由数据接收方作业。接收方对解密模块作业得到的数据明文和数据签名进行操作,首先将该明文进行哈希变换得到数据摘要。然后,运用数据发送方的公钥对数据签名变换得到另一个摘要。最后,比较这两个摘要。若两者完全相同,则数据完整。否则,认为数据在传输过程中已经遭到破坏。
该系统框架将对称加密、非对称加密、完整性校验三者融为一体,既保证了数据的高度安全性又有很好的时效性,同时,兼顾了数据源的合法性和数据的完整性,能有效地规避仿冒数据源和各类攻击,是一种值得推广的数据存储和传输安全系统模型。
3.2加密与验证系统的实现
图3给出了这种种更加安全的加密与验证系统工作流程。其中,M指数据明文,C指数据密文,A、B分别为数据发送方和接收方,私钥A指A的私钥,公钥B指B的公钥。

图3:一种更加安全的加密与验证系统
4.总结
文中提出了一种基于两种加密技术的加密与验证系统设计,讨论了该加密与验证系统的总体框架与流程实现,得出了本系统能到达到更高的安全性与时效性的结论。
数字时代的到来给我们带来了前所未有的挑战和机遇,我们必须迎头赶上,化解挑战抓住机遇,提高自身的综合竞争力。把信息技术应用于各个行业,必将为我国社会经济的发展和人民生活水平的提高带来新的福音。
参考文献
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[3]程伟. 基于无线的核心WPKI安全开发平台设计[J]. 地理与地理信息科学, 2009, 9(6) : 50-52.
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