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网络加密的主要方式
发布时间:2020-02-07 浏览次数:213次

    密码技术是网络安全最有效的技术之一。一个加密网络不但可以防止非授权用户的搭线窃听和入网,保护网内的数据、文件、口令和控制信息,而且是对付恶意软件的有效方法之一。目前对网络加密主要有3种方式:链路加密、节点加密和端点加密。链路加密的目的是保护网络节点之间的链路信息安全;节点加密的目的是对源节点到目的节点之间的传输链路提供加密保护;端点加密的目的是对源端用户到目的端用户的数据提供加密保护。

    (1)链路加密

    链路加密(又称在线加密)是指仅在数据链路层对传输数据进行加密,主要用于对信道或链路中可能被截获的那一部分数据信息进行保护,一般的网络安全系统都采用这种方式。因为链路加密方式将网络上传输的数据报文的每一比特位都进行加密,不但对数据报文正文加密,而且对路由信息、校验和、控制信息等进行加密。所以当数据报文传输到某个中间节点时,必须先对其解密以获得路由信息和校验和,然后再进行路由选择、差错检测,最后再次对其加密,发送给下一个节点,直到数据报文到达目的节点为止。在到达目的地之前,一条报文通常要经过许多通信链路的传输。

    因为在链路加密方式下,只对通信链路中的数据加密,而不对网络节点内的数据加密,所以节点内的数据报文是以明文出现的。在每一个中间节点上,传输的报文均被解密后又重新加密,因此包括路由信息在内的链路上的所有数据报文均以密文形式出现。

    链路加密方式的优点是:简单、实现起来比较容易。只要把一对密码设备安装在两个节点间的线路上,即安装在节点和调制解调器之间,使用相同的密钥即可。链路加密方式对用户是透明的,用户既不需要了解加密技术的细节,也不需要干预加密和解密的过程,整个加密操作由网络自动完成。

    尽管链路加密在计算机网络环境中使用得相当普遍,但仍存在一些问题:一是由于全部报文都以明文形式通过各节点,因此在这些节点上数据容易受到非法存取的危险;二是由于每条链路都需要一对加密、解密设备和一个独立的密钥,因此成本较高。

    (2)节点加密

    节点加密是对链路加密的改进,在操作方式上与链路加密类似:两者均在通信链路上为传输的报文提供安全性;都在中间节点先对报文进行解密,然后加密。因为要加密所有传输的数据,所以加密过程对用户是透明的。与链路加密的不同在于,节点加密不允许报文在网络节点内以明文形式存在,先把收到的报文进行解密,然后采用另一个不同的密钥进行加密,这一过程是在节点上的一个保密模块中进行的。其目的是克服链路加密在节点处易遭受非法存取的缺点。该加密方式可提供用户节点间连续的安全服务,也可用于鉴别对等实体。

    节点加密的优点是:比链路加密成本低,而且更安全。缺点是:节点加密要求报头和路由信息以明文形式传输,以便中间节点能得到如何处理消息的信息。因此,这种方法对于防止攻击者分析通信业务仍然是脆弱的。

    (3)端对端加密

    为了解决链路加密方式和节点加密方式的不足,人们提出了端对端加密方式。端对端加密(又称脱线加密或包加密、面向协议加密)允许数据在从源点到终点的传输过程中始终以密文形式存在。采用端对端加密,报文在到达终点之前的传输过程中不进行解密。由于消息在整个传输过程中均受到保护,所以即使有节点被损坏,也不会使消息泄露。

    端对端加密可在传输层或更高层次中实现。若选择在传输层加密,就不必为每个用户提供单独的安全保护机制;若选择在应用层加密,则用户可根据自己的特定要求来选用不同的加密策略。端对端加密方式和链路加密方式的区别在于:链路加密方式是对整个链路的通信采取保护措施,而端对端加密方式则是对整个网络系统采取保护措施,因此端对端加密方式是将来网络加密的发展趋势。

    端对端加密结合了链路加密和节点加密的所有优点,而且成本更低,与链路加密和节点加密相比更可靠,更容易设计、实现和维护。端对端加密还避免了其他加密系统固有的同步问题,因为每个报文包均是独立被加密的,所以一个报文包发生的传输错误不会影响后续的报文包。此外,从用户对安全需求的直觉上讲,端对端加密更自然些。单个用户可能会选用这种加密方法,以便不影响网络上的其他用户,此方法只需要源节点和目的节点是保密的即可。然而,由于端点加密只是加密报文,数据报头仍需保持明文形式,所以数据报头容易为报文分析者利用。端点加密密钥数量大,因此其密钥的管理也是比较困难的。


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