密码学在计算机网络安全管理中的产生与发展

密码技术其实是一项相当古老的技术,很多考古发现都表明古人会用很多奇妙的方法对数据进行加密。从出现加密概念至今,数据加密技术发生了翻天覆地的变化。从整体来看,数据加密技术的发展可以分为三个阶段。

1.1949年之前的密码技术

早期的数据加密技术比较简单,大部分是一些具有艺术特征的字谜,复杂程度不高,安全性较低,这个时期的密码被称为古典密码。随着工业革命的到来和二次世界大战的爆发,密码学由艺术方式走向了逻辑-机械时代。数据加密技术有了突破性的发展,先后出现了一些密码算法和机械的加密设备。不过这时的密码算法针对的只是字符,使用的基本手段是替代和置换。替代就是用密文字母来代替明文字母,在隐藏明文的同时还可以保持明文字母的位置不变；而置换则是通过重新排列明文中字母的顺序来达到隐藏真实信息的目的。

2.1949-1975年的密码技术

1949年,数学家、信息论的创始人香农（Claude Elwood Shannon）发表了划时代论文《保密体制的通信原理》,这篇论文证明了密码学有着坚实的数学基础,为近代密码学建立了理论基础。随着计算机技术迅速发展,特别是计算机的运算能力有了大幅提升,这使得基于复杂计算的数据加密技术成为可能。计算机将数据加密技术从机械时代提升到了电子时代。特别是20世纪70年代中期,对计算机系统和网络进行加密的DES（Data Encryption Standard,数据加密标准）由美国国家标准局颁布为国家标准,这是密码术历史上一个具有里程碑意义的事件。

3.1976年至今的数据加密技术

1976年,当时在美国斯坦福大学的迪菲（Diffie）和赫尔曼（Hellman）两人提出了公开密钥密码的新思想（论文New Direction in Cryptography）,把密钥分为加密公钥和解密私钥,这是密码学的一场革命,它是现代密码学的重大发明,将密码学引入了一个全新的方向。他们首先证明了在发送端和接收端无密钥传输的保密通信是可能的,从而开创了公钥密码学的新纪元。

这类密码的安全强度取决于它所依据的问题的计算复杂度。基于公钥概念的加密算法就是非对称密钥加密算法,这种加密算法有两个重要的原则：

第一,要求在加密算法和公钥都公开的前提下,其加密的密文必须是安全的；(www.xing528.com)

第二,要求所有加密的人和掌握私人秘密密钥的解密人,计算或处理都应比较简单,但对其他不掌握秘密密钥的人,破译应是极其困难的。

4.数据加密技术的发展趋势

随着计算机网络的发展,信息保密性要求的日益提高,非对称密钥加密算法体现出了对称密钥加密算法不可替代的优越性。近年来,非对称密钥加密算法和PKI、数字签名、电子商务等技术相结合,保证了网上数据传输的机密性、完整性、有效性和不可否认性,在网络安全及信息安全方面发挥了巨大的作用。

除了公开密钥密码体制概念外,混沌理论对近年来的数据加密技术也产生了深远的影响。由于混沌系统具有良好的伪随机性、轨道不可预测性、对初始状态及控制参数的敏感性等特性,而这些特性恰恰与密码学的很多要求是吻合的,因此当1990年前后混沌理论开始流行时,混沌密码学也随之兴起。经过20多年的发展,基于混沌理论的混沌密码学已经成长为现代数据加密技术中的一个重要分支。混沌密码学的研究方向大致可以分为两个方向：一类是以混沌同步技术为核心的混沌保密通信系统；另一类是利用混沌系统构造新的流密码和分组密码。

数据加密技术今后的研究重点将集中在以下三个方向：

第一,继续完善非对称密钥加密算法；

第二,综合使用对称密钥加密算法和非对称密钥加密算法,利用它们自身的优点来弥补对方的缺点；

第三,随着笔记本电脑、移动硬盘、数码相机等数码产品的流行,如何利用加密技术保护数码产品中信息的安全性与私密性、降低因丢失这些数码产品带来的经济损失也将成为数据加密技术的研究热点。