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摘要：隨著21世紀(jì)的到來，社會逐步走向了信息化，人們的生活與信息技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系，所以，應(yīng)該對信息資源的保密工作極度重視。不管是對于電子商務(wù)系統(tǒng)還是個人信息資源系統(tǒng)，在進(jìn)行傳輸時都應(yīng)該有效的保證其保密性和安全性。保密數(shù)據(jù)在信息安全中屬于最關(guān)鍵和最重要的因素，在隱藏信息的基礎(chǔ)下，避免被竊聽信息資源，將竊聽者找出來，提升信息資源的安全性和隱蔽性，確保人們基本生活中的信息安全。

關(guān)鍵詞：des數(shù)據(jù)加密算法；計算機(jī)通信；基本原理

現(xiàn)在是信息化時代，人們對于自身的信息安全問題都應(yīng)該予以關(guān)注。設(shè)計數(shù)據(jù)加密算法的用途就是對信息的傳輸過程中保密性和安全性作出一定的保障[1]。目前計算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展迅速，我國已逐漸實現(xiàn)信息化社會。信息在人們的日常生活和工作中都是必不可少的資源，所以信息保密工作非常重要。不管對于政府、金融、軍事或者個人通信，信息安全都非常關(guān)鍵。在通信傳輸過程中，應(yīng)該對DES數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行有效運用，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩唾|(zhì)量，充分發(fā)揮出數(shù)據(jù)保護(hù)功能。并且運用攔截技術(shù)及時攔截和舉報那些惡意竊取他人信息的用戶，最大程度保證個人、企業(yè)或者國家的信息資源的安全性。

1加密理論基礎(chǔ)

簡單來說，數(shù)據(jù)加密就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行隱藏。對明文的數(shù)據(jù)和文件進(jìn)行加密算法處理便是加密的整個過程。隨之出現(xiàn)一串不可讀的代碼，可以將其稱之為“密文”。當(dāng)運用解密密鑰對其實行解密處理之后，方能將原文的明文內(nèi)容顯示出來。將這個過程用圖1表示。從密鑰的區(qū)別上可以將加密算法分為兩種類型，對稱加密和非對稱加密。

1.1對稱加密

對稱加密也被稱為私鑰加密算法，高效率加密和快速加密是其主要特點[2]。加密和解密過程在對稱加密算法中所使用的密鑰是一樣的，所以對稱加密算法的安全與否與密鑰的保密性有直接聯(lián)系。如果在保證數(shù)據(jù)安全的過程中采用對稱加密，通信雙方在傳輸數(shù)據(jù)前應(yīng)該先對密鑰作出商定，同時對確定好的密鑰進(jìn)行妥善保存。如果其中一方將密鑰泄漏，便會導(dǎo)致整個通信過程被破解，其中數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DataEncryptionStan-dard，DES）是對稱加密的典型體制。

1.2非對稱加密

進(jìn)行非對稱加密算法時，應(yīng)該有加密和解密兩個不同過程的密鑰。其中用于加密的為公開密鑰（簡稱“公鑰”），用于解密的為私有密鑰（簡稱“私鑰”）。被公鑰加密的數(shù)據(jù)想要解密必須使用相對應(yīng)的私鑰；同時，被私鑰加密的數(shù)據(jù)想要解密也必須使用相對應(yīng)的公鑰。公鑰可以對外公布，可以發(fā)送給其它請求用戶。但私鑰絕對不可泄露，只有由乙方保管。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，對于對稱加密算法中密鑰的傳輸安全問題能夠很好的解決。但是在進(jìn)行非對稱加密算法時，需要耗費大量的時間在加密和解密上，與對稱加密算法相比，速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，比較適合少量數(shù)據(jù)的加密。

2DES數(shù)據(jù)加密算法的優(yōu)勢

DES數(shù)據(jù)加密算法是國外諸多國家的一種加密標(biāo)準(zhǔn)，同時其給予了這種算法高度肯定，認(rèn)為此加密算法和自身的數(shù)據(jù)加密要求較為一致：第一，DES數(shù)據(jù)加密算法的數(shù)據(jù)保護(hù)功能比較強(qiáng)大，同時可以有效防范非法泄露數(shù)據(jù)的情況，可以及時阻止未被察覺的相關(guān)數(shù)據(jù)的惡意修改事件發(fā)生；第二，DES數(shù)據(jù)加密算法具有極高的復(fù)雜性，很難被破譯，目前窮舉法是全世界對加密算法唯一的破解方法，換而言之，如果有人想破譯DES數(shù)據(jù)加密算法，必須付出大量的時間和精力，與其得到的有關(guān)收益相比，最終是事倍功半的效果。即便所選用的現(xiàn)代化計算機(jī)每秒可計算數(shù)百萬次，運用窮舉法將破譯方法找出來也要用2000年左右；第三，雖然DES數(shù)據(jù)加密算法復(fù)雜性較強(qiáng)，但其整體的密碼系統(tǒng)不需要有過于復(fù)雜的特性，對于加密密鑰系統(tǒng)來說，DES加密算法是基礎(chǔ)和核心部分；第四，在總結(jié)DES數(shù)據(jù)加密算法的歷程中可以發(fā)現(xiàn)，次加密方法有效性極高，被廣泛應(yīng)用于通信和金融等行業(yè)的數(shù)據(jù)加密中，平常我們生活中所接觸的自動取款機(jī)就是運用的該數(shù)據(jù)加密算法。

3DES數(shù)據(jù)加密算法的保密原理

DES數(shù)據(jù)加密算法是借助56位密鑰加密64位密鑰，應(yīng)展開16輪編碼。在展開各輪編碼的過程中，將56位密鑰進(jìn)行置換，得到48位的密鑰，在進(jìn)行各輪編碼時，在一個S盒中會輸入64位數(shù)據(jù)和密鑰值，然后借助壓碼函數(shù)編碼數(shù)位，在開始和完成每一輪編碼時和每輪之間，采用一種較為特殊的方式置換64位數(shù)據(jù)，把其數(shù)位順序打亂，在處理所有步驟的時候，均需要從56位密鑰中將一個倫次密鑰獲得。最后把最開始輸入的原始數(shù)據(jù)打亂，轉(zhuǎn)變成輸出數(shù)據(jù)，想要把此數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸入時的數(shù)據(jù)狀態(tài)，必須進(jìn)行解密算法。DES數(shù)據(jù)加密算法過程如圖2所示。DES數(shù)據(jù)加密算法的加密過程屬于強(qiáng)算法之一，就目前而言，DES加密算法只能通過窮舉法搜索加密算法密鑰空間并且破譯密碼，沒有其它更快速和更有效的破譯方法[3]。次加密算法有56位長的密鑰，而且還有8位長的奇偶校驗位，56位長密鑰的窮舉空間有255個，想要搜索出所有密鑰并且進(jìn)行檢驗，就算用一臺每秒檢驗一百萬次的新型計算機(jī)，大約也需要2000年的時間。之前有過挑戰(zhàn)組對DES加密密鑰的破譯進(jìn)行挑戰(zhàn)，盡管最終完成了密鑰的破譯，但是挑戰(zhàn)組在破譯過程中對計算機(jī)資源進(jìn)行了大量的查找，同時利用了高校、公司以及政府等各種計算機(jī)資源，通過分工合作破解了DES數(shù)據(jù)加密算法，雖然最終是成功了，但這種對保密系統(tǒng)進(jìn)行公開攻擊的行為，但是對于計算機(jī)黑客對計算機(jī)金融信息進(jìn)行秘密盜取的行為不太現(xiàn)實。而且挑戰(zhàn)組在破譯的過程中，密鑰是靜止?fàn)顟B(tài)，在加密運用的過程中，不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，其密鑰會被不定時的修改。所以，挑戰(zhàn)小組對于DES數(shù)據(jù)加密算法的破譯挑戰(zhàn)并沒有多大意義。DES數(shù)據(jù)加密算法可以有效的保障計算機(jī)中數(shù)據(jù)通信的安全。

4DES數(shù)據(jù)加密算法在計算機(jī)通信中的應(yīng)用

4.1DES數(shù)據(jù)加密算法應(yīng)用于計算機(jī)通信的優(yōu)勢

針對數(shù)據(jù)加密工作，美國標(biāo)準(zhǔn)局給予了DES數(shù)據(jù)加密算法高度肯定[4]。此算法對于數(shù)據(jù)的加密非常重要，可以滿足各種加密需求，可以將其直接運用于計算機(jī)通信中。在進(jìn)行加密作業(yè)時，主要表現(xiàn)如下：第一，借用DES數(shù)據(jù)加密算法有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密，需要充分滿足數(shù)據(jù)保護(hù)的各種需求，使數(shù)據(jù)保護(hù)更加可靠。就同學(xué)中出現(xiàn)的惡意破譯行為第一時間采取措施予以有效阻止。同時這種算法可以提高數(shù)據(jù)的安全性，防止在利用數(shù)據(jù)的時候數(shù)據(jù)信息被惡意篡改，確保數(shù)據(jù)應(yīng)用更加安全。第二，在DES數(shù)據(jù)加密算法的過程中，由于算法的復(fù)雜性，滿足計算機(jī)通信技術(shù)的安全需求，從而達(dá)到最佳的應(yīng)用效果，并且復(fù)雜化的加密算法也讓破譯工作的變得更加有難度，保證了數(shù)據(jù)安全，讓數(shù)據(jù)傳輸更具可靠性。目前唯一的破譯方法只有窮舉法，但上文已經(jīng)經(jīng)過實踐證明，窮舉法也不能完全破壞DES加密數(shù)據(jù)算法的安全性。第三，雖然DES加密算法對于數(shù)據(jù)加密工作的安全性能非常強(qiáng)，而且算法也非常復(fù)雜，但保證數(shù)據(jù)的安全不能單一的由算法的復(fù)雜性來決定，其主要取決于明文加密密鑰系統(tǒng)，接收端在接受發(fā)送端所發(fā)出的具體信息時，得到加密算法后應(yīng)該有密鑰才能獲得信息。所以計算機(jī)通信對于各個場景的應(yīng)用，適用面都比較廣。第四，通過認(rèn)真分析和研究加密歷程可知，這種算法主要在兩個領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛，即金融領(lǐng)域和通信領(lǐng)域，DES數(shù)據(jù)加密算法也被大量運用于ATM的加密方式中，對于社會的發(fā)展有著非常重大的意義[5]。

4.2計算機(jī)通信中對DES數(shù)據(jù)加密算法的優(yōu)化

從本質(zhì)上來看，DES數(shù)據(jù)加密算法有極強(qiáng)的科學(xué)性以及對外公開性。所以，就計算機(jī)通信技術(shù)而言，分析和完善DES數(shù)據(jù)加密算法較為簡單。主要做法如下：在對計算機(jī)通信技術(shù)進(jìn)行實際優(yōu)化時，可以結(jié)合DES數(shù)據(jù)加密算法運用對應(yīng)的技術(shù)類型，并且適當(dāng)?shù)倪x擇計算機(jī)方式和分析策略。技術(shù)人員在對DES數(shù)據(jù)加密算法的計算方式以及工作原理進(jìn)行詳細(xì)了解后，借助計算機(jī)系統(tǒng)自帶的數(shù)據(jù)編碼以及強(qiáng)大的編程語言，有效的分析和完善整個DES數(shù)據(jù)加密算法系統(tǒng)，比較每一種算法對于不同加密對象和計算環(huán)境中的不同應(yīng)用，同時，計算機(jī)還可以利用硬盤數(shù)據(jù)計算出DES數(shù)據(jù)加密算法中的應(yīng)用程序，以免由于數(shù)據(jù)不正確泄露文件信息。同時計算機(jī)加密卡內(nèi)也應(yīng)該設(shè)置類型相同的程序，并做好備份。在數(shù)據(jù)加密模塊的建立過程中，因為計算機(jī)通信技術(shù)和計算機(jī)軟件的計算速度非?？?，同時計算流程也十分縝密，所以在設(shè)計和完善DES數(shù)據(jù)加密程序的過程中，應(yīng)該考慮到算法的擴(kuò)展行問題。比如可以把DES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密模塊和計算機(jī)系統(tǒng)中硬盤數(shù)據(jù)計算模塊區(qū)分來看，這樣一來，便能夠在更加科學(xué)和精密的計算機(jī)環(huán)境中設(shè)置DES數(shù)據(jù)加密算法程序，技術(shù)人員在對算法進(jìn)行選擇時范圍也更廣。但應(yīng)該注意，DES數(shù)據(jù)加密算法系統(tǒng)的運用過程中，應(yīng)該與我國現(xiàn)階段研發(fā)的加密算法相結(jié)合，這樣既能避免受國外的加密算法系統(tǒng)侵?jǐn)_或者干預(yù)我國計算機(jī)信息，并且還能使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、科學(xué)，利用國產(chǎn)數(shù)據(jù)加密算法的大力支持和維護(hù)，促進(jìn)系統(tǒng)加密卡和芯片卡安全性的提升，有利于計算機(jī)通信技術(shù)的順利運行。

4.3應(yīng)用中的注意事項

因為在整個DES數(shù)據(jù)加密算法的過程中，只有56位密鑰是真正加入加密過程的，其中去除第8、16、24、32、40、48、56、64位密鑰，這些并沒有真正參與進(jìn)DES加密算法中。所以在使用、管理和更換密鑰Key的過程中，應(yīng)該首先排除上述的數(shù)據(jù)位，從而加強(qiáng)對密鑰Key的有效管理。對于密鑰的管理人員來說，這點非常重要，在管理過程中應(yīng)該引起高度重視。假如在更換密鑰Key的過程中將以上誤區(qū)所忽略了，密鑰更換便不會成功，從而不能保障數(shù)據(jù)的傳輸安全。所以，在更換密鑰的過程中，必須保證除了第8、16、24、32、40、48、56、64位數(shù)據(jù)位以外的數(shù)據(jù)都有了變化，這樣才能將密鑰的安全性能提高。

5結(jié)束語

現(xiàn)代計算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍，然而計算機(jī)在金融和通信這類信息安全要求比較高的領(lǐng)域的應(yīng)用中，計算機(jī)數(shù)據(jù)非常容易被竊取，從而對社會和個人的經(jīng)濟(jì)造成極大的損失和影響。本文主要對DES數(shù)據(jù)加密的基本理論和計算原理作出了詳細(xì)探討，同時對DES數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)在計算機(jī)數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用展開了闡述，隨之提出了一些注意事項，希望對計算機(jī)通信安全方面能有參考作用。

作者:童建林 單位:中冶賽迪重慶信息技術(shù)有限公司