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淺析數(shù)據(jù)加密技術在銀行系統(tǒng)中的應用
摘要:該文簡要的介紹了數(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,同時給出了數(shù)據(jù)加密技術在銀行系統(tǒng)中的應用。
關鍵詞:數(shù)據(jù)加密方法;數(shù)據(jù)加密技術;信息安全
隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)的驟步實現(xiàn),數(shù)據(jù)加密技術顯得越來越重要。因為在競爭激烈的信息時代,信息不僅給我們帶來很大的方便,同樣,信息也可以用來對他們構成威脅、造成破壞。因此,在客觀上就需要一種強有力的安全措施來保護機密數(shù)據(jù)不被竊取或篡改,數(shù)據(jù)加密技術就應運而生。所謂數(shù)據(jù)加密(Data Encryption)技術是指將一個信息(或稱明文,plain text)經過加密鑰匙(Encryption key)及加密函數(shù)轉換,變成無意義的密文(cipher text),而接收方則將此密文經過解密函數(shù)、解密鑰匙(Decryption key)還原成明文。加密技術是網(wǎng)絡安全技術的基石。
1、數(shù)據(jù)加密技術
1.1 數(shù)據(jù)加密的概念
所謂加密[1],就是把數(shù)據(jù)信息即明文轉換為不可辨識的形式即密文的過程,目的是使不應了解該數(shù)據(jù)信息的人不能夠知道和識別。將密文轉變?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)稱為報文。任何加密系統(tǒng),不論形式如何復雜,實現(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個部分:
(1)需要加密的報文,也稱為明文;
(2)加密以后形成的報文,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、詞匯或者語句。
數(shù)據(jù)加密與解密從宏觀上講是非常簡單的,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(shù)據(jù)進行加密和解密。數(shù)據(jù)加密技術要求只有在指定的用戶或網(wǎng)絡下,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 基于單鑰技術的傳統(tǒng)加密方法
這類方法的特點是采用單鑰技術[2],即加密和解密過程中使用同一密鑰,所以它也稱為對稱式加密方法;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。通信雙方使用預先設定的一組代碼表達特定的意義而實現(xiàn)的一種最簡單的加密方法。
(2)替換加密法。這種方法是制定一種規(guī)則,將明文中的每個字母或每組字母替換成另一個或一組字母。
(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密碼薄,該薄每一頁都是不同的代碼表。加密時,使用一頁上的代碼加密一些詞,用后撕掉或燒毀該頁;然后再用另一頁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(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和改進這些方法。
1.2.2 改進的傳統(tǒng)加密方法
此類加密方法的共同特點是采用雙鑰技術,也就是加密和解密過程中使用兩個不同的密鑰,它也稱為非對稱式加密方法。這類方法主要包括數(shù)據(jù)加密標準DES、三層DES、RC2和RC4、數(shù)字摘要、國際數(shù)據(jù)加密算法IDEA和基于硬件的加密方法[3]。
(1)數(shù)據(jù)加密標準DES。DES(Data Encryption Standard)是一個對稱密鑰系統(tǒng),加密和解密使用相同的密鑰。它通常選取一個64位(bit)的數(shù)據(jù)塊,使用56位的密鑰,在內部實現(xiàn)多次替換和變位操作來達到加密的目的。DES有ECB,CBC和CFB三種工作模式,其中ECB采用的是數(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密鑰的長度加倍。三層DES克服了DES的顯著缺點,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設計的,也被稱為安全Hash編碼法SHA(Secure Hash Algorithm)或MD5(MD Standards for Message Digest)。SHA其實就是RC方法的一種實現(xiàn)。
(5)國際數(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)中的應用
隨著社會的進步,計算機信息系統(tǒng)廣泛地深入到社會各行各業(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。當需要時,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。這樣就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保密性。眾所周知,各種相關網(wǎng)絡安全的黑客和病毒都是依賴網(wǎng)絡平臺進行的,而如果在網(wǎng)絡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(shù)據(jù)加密技術與網(wǎng)絡交換設備聯(lián)動。即是指交換機或防火墻在運行的過程中,將各種數(shù)據(jù)流的信息上報給安全設備,數(shù)字加密系統(tǒng)可根據(jù)上報信息和數(shù)據(jù)流內容進行檢測,在發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡安全事件的時候,進行有針對性的動作,并將這些對安全事件反應的動作發(fā)送到交換機或防火墻上,由交換機或防火墻來實現(xiàn)精確端口的關閉和斷開,這樣就可以使數(shù)據(jù)庫得到及時充分有效的保護。
3、小結
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)安全技術已成為企業(yè)當務之急。而數(shù)據(jù)安全不僅僅是數(shù)據(jù)加密技術和加密算法,它還涉及其他很多方面的技術與知識,如:黑客技術、防火
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