大数据环境下信息通信数据的加密技术研究

大数据环境下信息通信数据的加密技术研究

张晶 侯晓燕

   山东黄河信息中心,  山东济南250013

摘要：计算机的通信网络可以在互联网的系统中出现大容量的信息，通信网络的出现是对信息的提取、传输以及解决等而为计算机予以的一项传递信息的通道。在大数据时代，频繁进行数据传输，数据泄露问题要尤为重视，再加上系统设备的完善还有待发展，也会面临泄露的风险。因此，加强加密技术研究变得至关重要。该技术的目标是确保数据在传输过程中完整，且不会泄露。基于此，本文主要分析了大数据环境下信息通信数据的加密技术。

关键词：大数据环境；信息通信；数据加密技术

中图分类号：F626.5 文献标识码：A

引言

计算机网络技术也得到了飞速的发展，同时也产生了大量的黑客攻击和漏洞，使得通信系统的数据安全受到了空前的挑战。相关人员应该加强对数据加密技术的应用，建立一个完善的、安全的保护体系，结合数据加密算法、存储运输加密技术等，以确保数据的安全性。通过不断地改进和创新，可以有效促进中国计算机技术的持续发展。

1数据加密技术的应用原理

为了更好地保护计算机系统中的数据信息，研究者应该充分利用网络技术和数据加密技术的优势，实现最佳的加密效果。近年来，我国科技的迅猛进步，使得开发出更加先进的数据加密技术显得尤为重要，这些技术不仅可以提供更高的加密效果，而且还可以提供更加完善的安全防护措施。采用数据加密技术，可以大大增强数据的安全性，它的基本原理是：利用密钥将数据加密，只有获得一个唯一的密码，才能够访问加密后的数据文件，从而确保数据的完整性、准确性和可靠性。

2大数据环境下信息通信数据的加密技术

2.1加密类型和特点

加密方法中，存在对称和非对称加密。对称加密提供相同的密钥，并使用密码查找信息，速度较快。然而，在具体使用中，难以获取安全的数据通道。如何形成的，在设计中采用了广泛的对策，是一种经典算法，能够有效抵御各种攻击，并具有良好的安全性能。对于非对称加密，其安全性技术较高。常见的算法包括：RSA算法：它是一种常见的密码体制，一般用于数字签名和密钥传送。ECC算法：为了解决上述算法的缺点，引入了椭圆曲线加密算法。在确保安全的前提下，其密钥较小，结构更加复杂，显著提高了安全性。

2.2链路加密

链路加密也称为联机加密，其目的是为链路提供安全、可靠链路，确保节点与节点间数据传送安全，数据传送前须先对传送数据进行加密，然后由接收端进行解密，再进行加密，最后再进行一次加密。如此重复，最终数据到达接收位置。数据到达目的地达目的之前，要通过许多连接节点进行传输。链路加密是一种在线加密的形式，即在数据传输的过程中，直接在传输依赖的电路上进行加密操作，使得该电路传输的所有数据均能够保证安全。使用链路加密技术时，需要在数据传输开始前，对传输的电路进行加密处理，链路加密同样需要依赖链路当中的节点，每一个节点均需要进行加密的处理，且数据进入新的节点后同样需要重新进行解密。

2.3节点加密

节点加密是将数据传输的整个流程划分为若干个分段，各个分段之间的连接点即为数据传输的“节点”，采用节点加密技术即在每个节点进行数据的加密以及数据的解密工作。节点加密和链路加密相同，都是为保证数据安全，同时也是从链路上进行加密，先将数据进行加密，再进行加密，最后发。前一节提到链路加密不足之处，中间节点数据格式为明文，从而使消息内容暴露，因此只采用链路加密存在一定风险。此外，通过节点加密技术得到修正，数据无法用明文来表示，需要先解密密文，再用其他密码进行加密，再进行传送。

2.4非对称加密模式

非对称加密技术同样属于使用较为普遍的一种技术类型，该种技术又被称为公钥加密技术。非对称类型的加密技术基本的流程为：数据完成加密后一共形成两套密钥，一套为公共的密钥，一套为私人的密钥，其中所有使用当前加密系统的用户均能够获得公共的密钥，然而私人的密钥仅数据接收者能够获得。与对称的加密算法相比，非对称的算法密钥的分配更为简单，且后续的管理难度同样相对较低[1]。就加密文件而言，需借助这些密钥配对来达到解密。私钥通过私人保管，存在较强的保密性。二者的融合让该种加密模式的保密作用变强，防止了在传送过程中被窃取。然而，此种加密模式也存在不足，可能导致信息传送变慢，难以满足人们的需求。此种加密模式也有其弊端。在选择时应该注意判断，选取适合环境的加密方法。

2.5对称加密模式

该加密模式属于普遍的技术，由于只使用一个密钥，因此可以节约时间，并且易于使用。对称加密是一种使用较为普遍的算法类型，当前使用较为普遍的对称加密技术为DES技术，DES每组的数据共计64位，明确数据当中的排序或者根据密钥进行数据的替换是该种加密技术实现加密的基础方法。DES加密的重点在于需要在原本的数据当中确定16个需要使用的密钥函数。该技术每次更新，代表着密钥完成了16次的更新。该技术加密过程中通过算法的处理能够组成明文系统，进行排序以及替换展开的为DES的子密钥。

2.6端对端加密模式

端对端加密方法是从数据传送的起点至终点，以密文方式开展传送的。针对通信数据传送，缺少相对健全的法规政策，同时缺少制度体系，也使安全管理难以起到作用。一些不法人员会利用法律空白篡改数据，增加了信息传送安全问题。因此，该种加密模式还应该持续健全方可达到人们的需要。所以，这项技术目前并不是该公司的选择。

2.7数据存储加密技术

数据加密技术是一种利用数学方法和算法，将明文数据转换为不可读的密文数据，从而保护数据的机密性、完整性和可用性的技术。数据存储加密技术旨在保护敏感信息的安全性，其中包括存储控制和密文存储两个方面。存储控制需要严格遵守相关的安全规范，以确保用户的权限和资格得到有效的保护，同时也防止了非法用户和越权用户的侵犯。在存储控制过程中，为了确保信息数据的安全性，计算机的程序和用户必须经过严格的双重认证，以确保其符合最高标准，并且可以有效地实现数据的存储[2]。

2.8数据传输加密技术

为了确保数据传输的安全，必须采取有效的措施来加强数据的加密处理，以防止黑客的入侵。传输加密技术可以分为线路加密和终端加密两种，前者是根据不同的信息传输路径，采用多种加密技术，以确保数据的安全性和可靠性；而后者则是在发送端，将明文数据转换成密文数据，以防止被黑客拦截，保护数据不受损害。只有当信息到达客户终端时，才能够解密密文，从而保护数据安全，通过压缩数据包，使接收者能够轻松阅读。

当需要在数据存储中应用RSA加密技术时，会生成一个RSA密钥对，包括一个私钥和一个公钥。私钥用于加密和签名数据，公钥用于解密和验证签名。管理人员使用Python中的cryptography库来生成RSA密钥对，其过程分成3个阶段：首先，在Python代码中导入cryptography库，这个库提供了生成RSA密钥对所需的功能。其次，使用cryptography库中的函数，通过调用适当的方法来生成RSA密钥对。同时生成一个私钥和一个公钥。私钥用于加密和签名数据，公钥用于解密和验证签名。最后，在生成密钥对后，可以选择将其保存到文件中或者存储在安全的密钥管理系统中。

结束语

移动网络速度的提升，进一步加速了信息传输产业的发展。数据传输量也越来越大，随之出现了各种各样的信息安全问题。因此，在这个环境下，加强加密技术的研究显得尤为重要。不仅可以提升通信数据的安全性，还能推动科技的持续发展。

参考文献

[1]周洪峰.大数据背景下信息通信数据加密技术分析[J].中国新通信,2022(03):2-3.

[2]孟祥智.大数据下信息通信数据加密技术的探讨[J].通讯世界,2021(10):148-149.