數據加密技術有哪些

『壹』 常用的加密演算法有哪些

對稱密鑰加密

對稱密鑰加密 Symmetric Key Algorithm 又稱為對稱加密、私鑰加密、共享密鑰加密：這類演算法在加密和解密時使用相同的密鑰，或是使用兩個可以簡單的相互推算的密鑰，對稱加密的速度一般都很快。

• 分組密碼

分組密碼 Block Cipher 又稱為「分塊加密」或「塊加密」，將明文分成多個等長的模塊，使用確定的演算法和對稱密鑰對每組分別加密解密。這也就意味著分組密碼的一個優點在於可以實現同步加密，因為各分組間可以相對獨立。

與此相對應的是流密碼：利用密鑰由密鑰流發生器產生密鑰流，對明文串進行加密。與分組密碼的不同之處在於加密輸出的結果不僅與單獨明文相關，而是與一組明文相關。

• DES、3DES

數據加密標准 DES Data Encryption Standard 是由IBM在美國國家安全局NSA授權下研製的一種使用56位密鑰的分組密碼演算法，並於1977年被美國國家標准局NBS公布成為美國商用加密標准。但是因為DES固定的密鑰長度，漸漸不再符合在開放式網路中的安全要求，已經於1998年被移出商用加密標准，被更安全的AES標准替代。

DES使用的Feistel Network網路屬於對稱的密碼結構，對信息的加密和解密的過程極為相似或趨同，使得相應的編碼量和線路傳輸的要求也減半。

DES是塊加密演算法，將消息分成64位，即16個十六進制數為一組進行加密，加密後返回相同大小的密碼塊，這樣，從數學上來說，64位0或1組合，就有2^64種可能排列。DES密鑰的長度同樣為64位，但在加密演算法中，每逢第8位，相應位會被用於奇偶校驗而被演算法丟棄，所以DES的密鑰強度實為56位。

3DES Triple DES，使用不同Key重復三次DES加密，加密強度更高，當然速度也就相應的降低。

• AES

高級加密標准 AES Advanced Encryption Standard 為新一代數據加密標准，速度快，安全級別高。由美國國家標准技術研究所NIST選取Rijndael於2000年成為新一代的數據加密標准。

AES的區塊長度固定為128位，密鑰長度可以是128位、192位或256位。AES演算法基於Substitution Permutation Network代換置列網路，將明文塊和密鑰塊作為輸入，並通過交錯的若干輪代換"Substitution"和置換"Permutation"操作產生密文塊。

AES加密過程是在一個4*4的位元組矩陣（或稱為體State）上運作，初始值為一個明文區塊，其中一個元素大小就是明文區塊中的一個Byte，加密時，基本上各輪加密循環均包含這四個步驟：



• ECC

ECC即 Elliptic Curve Cryptography 橢圓曲線密碼學，是基於橢圓曲線數學建立公開密鑰加密的演算法。ECC的主要優勢是在提供相當的安全等級情況下，密鑰長度更小。

ECC的原理是根據有限域上的橢圓曲線上的點群中的離散對數問題ECDLP，而ECDLP是比因式分解問題更難的問題，是指數級的難度。而ECDLP定義為：給定素數p和橢圓曲線E，對Q＝kP，在已知P，Q 的情況下求出小於p的正整數k。可以證明由k和P計算Q比較容易，而由Q和P計算k則比較困難。

• 數字簽名

數字簽名 Digital Signature 又稱公鑰數字簽名是一種用來確保數字消息或文檔真實性的數學方案。一個有效的數字簽名需要給接收者充足的理由來信任消息的可靠來源，而發送者也無法否認這個簽名，並且這個消息在傳輸過程中確保沒有發生變動。

數字簽名的原理在於利用公鑰加密技術，簽名者將消息用私鑰加密，然後公布公鑰，驗證者就使用這個公鑰將加密信息解密並對比消息。一般而言，會使用消息的散列值來作為簽名對象。

『貳』 數據加密技術有哪些

加密技術通常分為兩大類：「對稱式」和「非對稱式」。
對稱式加密就是加密和解密使用同一個密鑰，通常稱之為「Session Key 」這種加密技術目前被廣泛採用，如美國政府所採用的DES加密標准就是一種典型的「對稱式」加密法，它的Session Key長度為56Bits。
非對稱式加密就是加密和解密所使用的不是同一個密鑰，通常有兩個密鑰，稱為「公鑰」和「私鑰」，它們兩個必需配對使用，否則不能打開加密文件。這里的「公鑰」是指可以對外公布的，「私鑰」則不能，只能由持有人一個人知道。它的優越性就在這里，因為對稱式的加密方法如果是在網路上傳輸加密文件就很難把密鑰告訴對方，不管用什麼方法都有可能被別竊聽到。而非對稱式的加密方法有兩個密鑰，且其中的「公鑰」是可以公開的，也就不怕別人知道，收件人解密時只要用自己的私鑰即可以，這樣就很好地避免了密鑰的傳輸安全性問題。
一般的數據加密可以在通信的三個層次來實現:鏈路加密、節點加密和端到端加密。（3）
鏈路加密
對於在兩個網路節點間的某一次通信鏈路,鏈路加密能為網上傳輸的數據提供安全證。對於鏈路加密(又稱在線加密),所有消息在被傳輸之前進行加密,在每一個節點對接收到消息進行解密,然後先使用下一個鏈路的密鑰對消息進行加密,再進行傳輸。在到達目的地之前,一條消息可能要經過許多通信鏈路的傳輸。
由於在每一個中間傳輸節點消息均被解密後重新進行加密,因此,包括路由信息在內的鏈路上的所有數據均以密文形式出現。這樣,鏈路加密就掩蓋了被傳輸消息的源點與終點。由於填充技術的使用以及填充字元在不需要傳輸數據的情況下就可以進行加密,這使得消息的頻率和長度特性得以掩蓋,從而可以防止對通信業務進行分析。
盡管鏈路加密在計算機網路環境中使用得相當普遍,但它並非沒有問題。鏈路加密通常用在點對點的同步或非同步線路上,它要求先對在鏈路兩端的加密設備進行同步,然後使用一種鏈模式對鏈路上傳輸的數據進行加密。這就給網路的性能和可管理性帶來了副作用。
在線路/信號經常不通的海外或衛星網路中,鏈路上的加密設備需要頻繁地進行同步,帶來的後果是數據丟失或重傳。另一方面,即使僅一小部分數據需要進行加密,也會使得所有傳輸數據被加密。
在一個網路節點,鏈路加密僅在通信鏈路上提供安全性,消息以明文形式存在,因此所有節點在物理上必須是安全的,否則就會泄漏明文內容。然而保證每一個節點的安全性需要較高的費用,為每一個節點提供加密硬體設備和一個安全的物理環境所需要的費用由以下幾部分組成:保護節點物理安全的雇員開銷,為確保安全策略和程序的正確執行而進行審計時的費用,以及為防止安全性被破壞時帶來損失而參加保險的費用。
在傳統的加密演算法中,用於解密消息的密鑰與用於加密的密鑰是相同的,該密鑰必須被秘密保存,並按一定規則進行變化。這樣,密鑰分配在鏈路加密系統中就成了一個問題,因為每一個節點必須存儲與其相連接的所有鏈路的加密密鑰,這就需要對密鑰進行物理傳送或者建立專用網路設施。而網路節點地理分布的廣闊性使得這一過程變得復雜,同時增加了密鑰連續分配時的費用。
節點加密
盡管節點加密能給網路數據提供較高的安全性,但它在操作方式上與鏈路加密是類似的:兩者均在通信鏈路上為傳輸的消息提供安全性;都在中間節點先對消息進行解密,然後進行加密。因為要對所有傳輸的數據進行加密,所以加密過程對用戶是透明的。
然而,與鏈路加密不同,節點加密不允許消息在網路節點以明文形式存在,它先把收到的消息進行解密,然後採用另一個不同的密鑰進行加密,這一過程是在節點上的一個安全模塊中進行。
節點加密要求報頭和路由信息以明文形式傳輸,以便中間節點能得到如何處理消息的信息。因此這種方法對於防止攻擊者分析通信業務是脆弱的。
端到端加密
端到端加密允許數據在從源點到終點的傳輸過程中始終以密文形式存在。採用端到端加密,消息在被傳輸時到達終點之前不進行解密,因為消息在整個傳輸過程中均受到保護,所以即使有節點被損壞也不會使消息泄露。
端到端加密系統的價格便宜些,並且與鏈路加密和節點加密相比更可靠,更容易設計、實現和維護。端到端加密還避免了其它加密系統所固有的同步問題,因為每個報文包均是獨立被加密的,所以一個報文包所發生的傳輸錯誤不會影響後續的報文包。此外,從用戶對安全需求的直覺上講,端到端加密更自然些。單個用戶可能會選用這種加密方法,以便不影響網路上的其他用戶,此方法只需要源和目的節點是保密的即可。
端到端加密系統通常不允許對消息的目的地址進行加密,這是因為每一個消息所經過的節點都要用此地址來確定如何傳輸消息。由於這種加密方法不能掩蓋被傳輸消息的源點與終點,因此它對於防止攻擊者分析通信業務是脆弱的。

『叄』 數據加密演算法可以分為幾大類型,個舉一例說明

分為三類：
1、對稱加密；
2、不對稱加密；
3、不可逆加密。
對稱加密是指加密密鑰和解密密鑰相同；
不對稱加密演算法使用不同的加密密鑰和解密密鑰；
不可逆加密演算法的特徵是加密過程不需要密鑰，並且經過加密的數據無法被解密，只有同樣輸入的輸入數據經過同樣的不可逆演算法才能得到同樣的加密數據。

『肆』 你了解哪些數據加密技術 結合相關資料進行簡單介紹

加密技術是電子商務採取的主要安全保密措施，是最常用的安全保密手段，利用技術手段把重要的數據變為亂碼（加密）傳送，到達目的地後再用相同或不同的手段還原（解密）。常見加密技術分類有：對稱加密、非對稱加密、專用密鑰、公開密鑰。

1.對稱加密。

對稱加密採用了對稱密碼編碼技術，它的特點是文件加密和解密使用相同的密鑰，即加密密鑰也可以用作解密密鑰，這種方法在密碼學中叫做對稱加密演算法，對稱加密演算法使用起來簡單快捷，密鑰較短，且破譯困難。

除了數據加密標准（DES），另一個對稱密鑰加密系統是國際數據加密演算法（IDEA），它比DES的加密性好，而且對計算機功能要求也沒有那麼高。IDEA加密標准由PGP（Pretty Good Privacy）系統使用。

2.加密技術非對稱。

1976年，美國學者Dime和Henman為解決信息公開傳送和密鑰管理問題，提出一種新的密鑰交換協議，允許在不安全的媒體上的通訊雙方交換信息，安全地達成一致的密鑰，這就是「公開密鑰系統」。相對於「對稱加密演算法」這種方法也叫做「非對稱加密演算法」。

與對稱加密演算法不同，非對稱加密演算法需要兩個密鑰：公開密鑰（publickey）和私有密鑰 （privatekey）。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對數據進行加密，只有用對應的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對數據進行加密，那麼只有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，所以這種演算法叫作非對稱加密演算法。

(4)數據加密技術有哪些擴展閱讀：

常規密碼的優點是有很強的保密強度，且經受住時間的檢驗和攻擊，但其密鑰必須通過安全的途徑傳送。因此，其密鑰管理成為系統安全的重要因素。

在公鑰密碼中，收信方和發信方使用的密鑰互不相同，而且幾乎不可能從加密密鑰推導解密密鑰。比較著名的公鑰密碼演算法有：RSA、背包密碼、McEliece密碼、Diffe，Hellman、Rabin、Ong?Fiat?Shamir、零知識證明的演算法、橢圓曲線、EIGamal演算法等等。最有影響的公鑰密碼演算法是RSA，它能抵抗到目前為止已知的所有密碼攻擊。

『伍』 數據在網路上傳輸為什麼要加密現在常用的數據加密演算法主要有哪些

數據傳輸加密技術的目的是對傳輸中的數據流加密，通常有線路加密與端—端加密兩種。線路加密側重在線路上而不考慮信源與信宿，是對保密信息通過各線路採用不同的加密密鑰提供安全保護。

端—端加密指信息由發送端自動加密，並且由TCP/IP進行數據包封裝，然後作為不可閱讀和不可識別的數據穿過互聯網，當這些信息到達目的地，將被自動重組、解密，而成為可讀的數據。

數據存儲加密技術的目的是防止在存儲環節上的數據失密，數據存儲加密技術可分為密文存儲和存取控制兩種。前者一般是通過加密演算法轉換、附加密碼、加密模塊等方法實現；後者則是對用戶資格、許可權加以審查和限制，防止非法用戶存取數據或合法用戶越權存取數據。

常見加密演算法

1、DES（Data Encryption Standard）：對稱演算法，數據加密標准，速度較快，適用於加密大量數據的場合；

2、3DES（Triple DES）：是基於DES的對稱演算法，對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密，強度更高；

3、RC2和RC4：對稱演算法，用變長密鑰對大量數據進行加密，比 DES 快；

4、IDEA（International Data Encryption Algorithm）國際數據加密演算法，使用 128 位密鑰提供非常強的安全性；

5、RSA：由 RSA 公司發明，是一個支持變長密鑰的公共密鑰演算法，需要加密的文件塊的長度也是可變的，非對稱演算法； 演算法如下：

首先, 找出三個數，p，q，r，其中 p，q 是兩個不相同的質數，r 是與 (p-1)(q-1) 互為質數的數。

p，q，r這三個數便是 private key。接著，找出 m，使得 rm == 1 mod (p-1)(q-1).....這個 m 一定存在，因為 r 與 (p-1)(q-1) 互質，用輾轉相除法就可以得到了。再來，計算 n = pq.......m，n 這兩個數便是 public key。

6、DSA（Digital Signature Algorithm）：數字簽名演算法，是一種標準的 DSS（數字簽名標准），嚴格來說不算加密演算法；

7、AES（Advanced Encryption Standard）：高級加密標准，對稱演算法，是下一代的加密演算法標准，速度快，安全級別高，在21世紀AES 標準的一個實現是 Rijndael 演算法。

8、BLOWFISH，它使用變長的密鑰，長度可達448位，運行速度很快；

9、MD5：嚴格來說不算加密演算法，只能說是摘要演算法；

對MD5演算法簡要的敘述可以為：MD5以512位分組來處理輸入的信息，且每一分組又被劃分為16個32位子分組，經過了一系列的處理後，演算法的輸出由四個32位分組組成，將這四個32位分組級聯後將生成一個128位散列值。

(5)數據加密技術有哪些擴展閱讀

數據加密標准

傳統加密方法有兩種，替換和置換。上面的例子採用的就是替換的方法：使用密鑰將明文中的每一個字元轉換為密文中的一個字元。而置換僅將明文的字元按不同的順序重新排列。單獨使用這兩種方法的任意一種都是不夠安全的，但是將這兩種方法結合起來就能提供相當高的安全程度。

數據加密標准（Data Encryption Standard，簡稱DES）就採用了這種結合演算法，它由IBM制定，並在1977年成為美國官方加密標准。

DES的工作原理為：將明文分割成許多64位大小的塊，每個塊用64位密鑰進行加密，實際上，密鑰由56位數據位和8位奇偶校驗位組成，因此只有56個可能的密碼而不是64個。

每塊先用初始置換方法進行加密，再連續進行16次復雜的替換，最後再對其施用初始置換的逆。第i步的替換並不是直接利用原始的密鑰K，而是由K與i計算出的密鑰Ki。

DES具有這樣的特性，其解密演算法與加密演算法相同，除了密鑰Ki的施加順序相反以外。

參考資料來源：網路-加密演算法

參考資料來源：網路-數據加密

『陸』 當前主流的加密技術有哪些

信息安全的重要性我們就不需再繼續強調了，無論企業還是個人，都對加密軟體的穩定性和安全性提出了更高的要求。可迎面而來更讓很多人困惑的是當加密軟體遍布市場令人應接不暇時，我們該如何去選擇。下面讓我們先來看一下目前主流的加密技術都有哪些。
1、
透明加密
透明加密技術是近年來針對企業文件保密需求應運而生的一種文件加密技術。所謂透明，是指對使用者來說是未知的。當使用者在打開或編輯指定文件時，系統將自動對未加密的文件進行加密，對已加密的文件自動解密。文件在硬碟上是密文，在內存中是明文。一旦離開使用環境，由於應用程序無法得到自動解密的服務而無法打開，從而起來保護文件內容的效果。
2、
驅動透明加密
驅動加密技術基於windows的文件系統（過濾）驅動（IFS）技術，工作在windows的內核層。我們在安裝計算機硬體時，經常要安裝其驅動，如列印機、U盤驅動。文件系統驅動就是把文件作為一種設備來處理的一種虛擬驅動。當應用程序對某種後綴文件進行操作時，文件驅動會監控到程序的操作，改變其操作方式，從而達到透明加密的效果。
3、
磁碟加密技術
磁碟加密技術相對於文檔加密技術，是在磁碟扇區級採用的加密技術，一般來說，該技術與上層應用無關，只針對特點的磁碟區域進行數據加密或者解密。
選擇加密軟體首先要考慮哪種加密技術更適合自己。其考核的標準是在進行各種大量文件操作後，文件是否會出現異常而無法打開，企業可以使用各種常規和非常規的方法來仔細測試；此外透明加密產品是否支持在網路文件系統下各種應用程序的正常工作也可以作為一個考核的要點。目前受關注度比較高的是透明加密技術，主要針對文檔信息安全，這也是因為辦公自動化的普及，企業內部的信息往來及重要機密都是以文檔的方式來存儲，因此透明加密方式更適合這種以文件安全防護為主的用戶，加密方式也更安全可靠。
我們知道office文檔可以通過設置密碼來進行加密，因此有些認為這樣便能很好地保護信息安全，但是他們沒有意識到現在黑客技術也在不斷的成熟，而且密碼加密有有機可乘的漏洞，並不能讓企業機密高枕無憂。因此安全度更高的透明加密更符合人們的需要，脫離使用環境時文件得不到解密服務而以密文的形式呈現，即使盜竊者拿到文件資料也是沒有辦法破解的，也就沒有任何利用價值。
加密技術是信息安全的核心技術，已經滲透到大部分安全產品之中。鵬宇成的免費加密軟體核心文件保護工具採用的是透明加密技術，通過伺服器端驗證來對文件進行正常的加密解密過程，並且集成外發文件控制系統保證對外發文件隨時可控，歡迎廣大用戶免費下載使用。

『柒』 常用的數據加密演算法有哪些

想要加密電腦內重要文件數據，可以直接使用加密軟體來保護，方法簡單便捷安全。據了解現在市面上的加密軟體都是採用的透明加密，可以對文件進行受控加密，在內部環境是可以正常打開使用的，脫離內部環境則打不開或者亂碼，可以設置禁止拷貝、復制、修改、截屏等。文件外發需要授權，未授權解密無論以任何形式發出都是無法正常打開使用的。還可設置文件外發的瀏覽次數與打開時間。

『捌』 數據加密技術主要分為哪兩種

所謂數據加密（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、解密鑰匙（Decryption key）還原成明文。加密技術是網路安全技術的基石。

詳見參考資料

『玖』 誰能簡單介紹下資料庫加密

一、資料庫加密是什麼？
資料庫加密技術屬於主動防禦機制，可以防止明文存儲引起的數據泄密、突破邊界防護的外部黑客攻擊以及來自於內部高許可權用戶的數據竊取，從根本上解決資料庫敏感數據泄漏問題。資料庫加密技術是資料庫安全措施中最頂級的防護手段，也是對技術性要求最高的，產品的穩定性至關重要。
二、資料庫加密的方式有哪些？
目前，不同場景下仍在使用的資料庫加密技術主要有：前置代理加密、應用系統加密、文件系統加密、後置代理加密、表空間加密和磁碟加密等，下文將對前四種數據加密技術原理進行簡要說明。
1、前置代理加密技術
該技術的思路是在資料庫之前增加一道安全代理服務，所有訪問資料庫的行為都必須經過該安全代理服務，在此服務中實現如數據加解密、存取控制等安全策略，安全代理服務通過資料庫的訪問介面實現數據存儲。安全代理服務存在於客戶端應用與資料庫存儲引擎之間，負責完成數據的加解密工作，加密數據存儲在安全代理服務中。
2、應用加密技術
該技術是應用系統通過加密API(JDBC,ODBC,CAPI等)對敏感數據進行加密，將加密數據存儲到資料庫的底層文件中；在進行數據檢索時，將密文數據取回到客戶端，再進行解密，應用系統自行管理密鑰體系。
3、文件系統加解密技術
該技術不與資料庫自身原理融合，只是對數據存儲的載體從操作系統或文件系統層面進行加解密。這種技術通過在操作系統中植入具有一定入侵性的「鉤子」進程，在數據存儲文件被打開的時候進行解密動作，在數據落地的時候執行加密動作，具備基礎加解密能力的同時，能夠根據操作系統用戶或者訪問文件的進程ID進行基本的訪問許可權控制。
4、後置代理技術
該技術是使用「視圖」+「觸發器」+「擴展索引」+「外部調用」的方式實現數據加密，同時保證應用完全透明。核心思想是充分利用資料庫自身提供的應用定製擴展能力，分別使用其觸發器擴展能力、索引擴展能力、自定義函數擴展能力以及視圖等技術來滿足數據存儲加密，加密後數據檢索，對應用無縫透明等核心需求。
三、資料庫加密的價值
1、在被拖庫後，避免因明文存儲導致的數據泄露
通常情況下，資料庫中的數據是以明文形式進行存儲和使用的，一旦數據文件或備份磁帶丟失，可能引發嚴重的數據泄露問題；而在拖庫攻擊中，明文存儲的數據對於攻擊者同樣沒有任何秘密可言——如Aul、MyDul等很多成熟的資料庫文件解析軟體，均可對明文存儲的數據文件進行直接分析，並輸出清晰的、結構化的數據，從而導致泄密。
資料庫加密技術可對資料庫中存儲的數據在存儲層進行加密，即使有人想對此類數據文件進行反向解析，所得到的也不過是沒有任何可讀性的「亂碼」，有效避免了因數據文件被拖庫而造成數據泄露的問題，從根本上保證數據的安全。
2、對高權用戶，防範內部竊取數據造成數據泄露
主流商業資料庫系統考慮到初始化和管理的需要，會設置以sys、sa或root為代表的資料庫超級用戶。這些超級用戶天然具備數據訪問、授權和審計的許可權，對存儲在資料庫中的所有數據都可以進行無限制的訪問和處理；而在一些大型企業和政府機構中，除系統管理員，以數據分析員、程序員、服務外包人員為代表的其他資料庫用戶，也存在以某種形式、在非業務需要時訪問敏感數據的可能。
資料庫加密技術通常可以提供獨立於資料庫系統自身許可權控制體系之外的增強權控能力，由專用的加密系統為資料庫中的敏感數據設置訪問許可權，有效限制資料庫超級用戶或其他高許可權用戶對敏感數據的訪問行為，保障數據安全。

『拾』 數據加密主要有哪些方式

主要有兩種方式：「對稱式」和「非對稱式」。
對稱式加密就是加密和解密使用同一個密鑰，通常稱之為「Session Key 」這種加密技術目前被廣泛採用，如美國政府所採用的DES加密標准就是一種典型的「對稱式」加密法，它的Session Key長度為56Bits。
非對稱式加密就是加密和解密所使用的不是同一個密鑰，通常有兩個密鑰，稱為「公鑰」和「私鑰」，它們兩個必需配對使用，否則不能打開加密文件。這里的「公鑰」是指可以對外公布的，「私鑰」則不能，只能由持有人一個人知道。它的優越性就在這里，因為對稱式的加密方法如果是在網路上傳輸加密文件就很難把密鑰告訴對方，不管用什麼方法都有可能被別竊聽到。而非對稱式的加密方法有兩個密鑰，且其中的「公鑰」是可以公開的，也就不怕別人知道，收件人解密時只要用自己的私鑰即可以，這樣就很好地避免了密鑰的傳輸安全性問題。
一般的數據加密可以在通信的三個層次來實現:鏈路加密、節點加密和端到端加密。（3）
鏈路加密
對於在兩個網路節點間的某一次通信鏈路,鏈路加密能為網上傳輸的數據提供安全證。對於鏈路加密(又稱在線加密),所有消息在被傳輸之前進行加密,在每一個節點對接收到消息進行解密,然後先使用下一個鏈路的密鑰對消息進行加密,再進行傳輸。在到達目的地之前,一條消息可能要經過許多通信鏈路的傳輸。
由於在每一個中間傳輸節點消息均被解密後重新進行加密,因此,包括路由信息在內的鏈路上的所有數據均以密文形式出現。這樣,鏈路加密就掩蓋了被傳輸消息的源點與終點。由於填充技術的使用以及填充字元在不需要傳輸數據的情況下就可以進行加密,這使得消息的頻率和長度特性得以掩蓋,從而可以防止對通信業務進行分析。
盡管鏈路加密在計算機網路環境中使用得相當普遍,但它並非沒有問題。鏈路加密通常用在點對點的同步或非同步線路上,它要求先對在鏈路兩端的加密設備進行同步,然後使用一種鏈模式對鏈路上傳輸的數據進行加密。這就給網路的性能和可管理性帶來了副作用。
在線路/信號經常不通的海外或衛星網路中,鏈路上的加密設備需要頻繁地進行同步,帶來的後果是數據丟失或重傳。另一方面,即使僅一小部分數據需要進行加密,也會使得所有傳輸數據被加密。
在一個網路節點,鏈路加密僅在通信鏈路上提供安全性,消息以明文形式存在,因此所有節點在物理上必須是安全的,否則就會泄漏明文內容。然而保證每一個節點的安全性需要較高的費用,為每一個節點提供加密硬體設備和一個安全的物理環境所需要的費用由以下幾部分組成:保護節點物理安全的雇員開銷,為確保安全策略和程序的正確執行而進行審計時的費用,以及為防止安全性被破壞時帶來損失而參加保險的費用。
在傳統的加密演算法中,用於解密消息的密鑰與用於加密的密鑰是相同的,該密鑰必須被秘密保存,並按一定規則進行變化。這樣,密鑰分配在鏈路加密系統中就成了一個問題,因為每一個節點必須存儲與其相連接的所有鏈路的加密密鑰,這就需要對密鑰進行物理傳送或者建立專用網路設施。而網路節點地理分布的廣闊性使得這一過程變得復雜,同時增加了密鑰連續分配時的費用。
節點加密
盡管節點加密能給網路數據提供較高的安全性,但它在操作方式上與鏈路加密是類似的:兩者均在通信鏈路上為傳輸的消息提供安全性;都在中間節點先對消息進行解密,然後進行加密。因為要對所有傳輸的數據進行加密,所以加密過程對用戶是透明的。
然而,與鏈路加密不同,節點加密不允許消息在網路節點以明文形式存在,它先把收到的消息進行解密,然後採用另一個不同的密鑰進行加密,這一過程是在節點上的一個安全模塊中進行。
節點加密要求報頭和路由信息以明文形式傳輸,以便中間節點能得到如何處理消息的信息。因此這種方法對於防止攻擊者分析通信業務是脆弱的。
端到端加密
端到端加密允許數據在從源點到終點的傳輸過程中始終以密文形式存在。採用端到端加密,消息在被傳輸時到達終點之前不進行解密,因為消息在整個傳輸過程中均受到保護,所以即使有節點被損壞也不會使消息泄露。
端到端加密系統的價格便宜些,並且與鏈路加密和節點加密相比更可靠,更容易設計、實現和維護。端到端加密還避免了其它加密系統所固有的同步問題,因為每個報文包均是獨立被加密的,所以一個報文包所發生的傳輸錯誤不會影響後續的報文包。此外,從用戶對安全需求的直覺上講,端到端加密更自然些。單個用戶可能會選用這種加密方法,以便不影響網路上的其他用戶,此方法只需要源和目的節點是保密的即可。
端到端加密系統通常不允許對消息的目的地址進行加密,這是因為每一個消息所經過的節點都要用此地址來確定如何傳輸消息。由於這種加密方法不能掩蓋被傳輸消息的源點與終點,因此它對於防止攻擊者分析通信業務是脆弱的。