数据加密的类型、算法、技术以及方法

数据加密是一种常见而有效的安全方法,是保护组织信息的合理选择。然而,现在有一些不同的加密方法,那么您该如何选择呢?

在一个网络犯罪不断增加的世界里,令人欣慰的是,有多少种方法可以用来保护网络安全,就有多少种方法试图渗透网络安全。真正的挑战是决定互联网安全专家所采用的技术以及最适合他们组织的具体情况。

什么是网络安全中的数据加密?

数据加密是将数据从可读格式转换为加密信息的过程。这样做是为了防止偷窥者在传输过程中读取机密数据。加密可以应用于文件、档案、信息或网络上任何其他形式的通信。

为了保护我们数据的完整性,加密是一个重要的工具,其价值怎么强调都不过分。我们在互联网上看到的几乎所有东西都经过了一些加密层,无论是网站还是应用程序。

卡巴斯基著名的反病毒和终端安全专家将加密定义为”……将数据从可读格式转换为编码格式,并且有在解密后才能阅读或处理。”推荐阅读:《大数据中的实时、近实时和批量处理之间的区别》

他们表示,加密被认为是数据安全的基本组成部分,被大型组织、小型企业和个人消费者广泛使用。它是保护端点到服务器的信息的最直接和最关键的手段。

考虑到今天网络犯罪的风险上升,每个使用互联网的用户和团体至少应该熟悉并采用基本的加密技术。

数据加密的类型、算法、技术以及方法

数据加密是如何工作的?

需要加密的数据被称为明文或清文。明文需要通过一些加密算法,这些算法基本上是对原始信息进行的数学计算。有多种加密算法,每种算法都因应用和安全指数不同而有所区别。

除了算法之外,人们还需要一个加密密钥。使用上述密钥和适当的加密算法,明文被转换成加密的数据,也被称为密码文本。在向接收方发送明文的同时也将通过不安全的通信渠道发送密码文本。

一旦密码文本到达预定的接收者,他/她便可以使用解密密钥将密码文本转换回其原始可读格式,即明文。这个解密密钥必须始终保持秘密,而且可能与用于加密信息的密钥相似或不相似。让我们通过例子来理解这一点。

让我们在例子的帮助下了解工作过程。

例子

一个女人想给她的男朋友发送一条私人短信,所以她用专门的软件对其进行加密,将数据打乱成看似不可读的胡言乱语。随后她把信息发出去,她的男朋友反过来用正确的解密方法来翻译它。

因此,开始时看起来像这样:

幸运的是,钥匙完成了所有实际的加密/解密工作,使两个人有更多的时间在完全隐私的情况下思考他们的关系。

接下来,在我们学习有效的加密方法时,让我们来了解一下为什么我们需要加密。

我们为什么需要数据加密?

如果有人想知道为什么组织需要实行加密,请牢记以下四个原因:

  • 认证。公钥加密证明了网站的原服务器拥有私钥,因而被合法地分配了一个SSL证书。在一个存在大量欺诈性网站的世界里,这是一个重要的特征。
  • 隐私。加密保证除了合法的收件人或数据所有者,其他人不能阅读信息或访问数据。这项措施可以防止网络犯罪分子、黑客、互联网服务提供商、垃圾邮件发送者,甚至政府机构访问并阅读个人数据。
  • 遵守法规。许多行业和政府部门都有规定,要求处理用户个人信息的组织对数据进行加密。强制执行加密的监管和合规标准的样本包括HIPAA、PCI-DSS和GDPR。
  • 安全性。加密有助于保护信息免遭数据泄露,无论数据是在静止状态还是在运输途中。例如,即使企业拥有的设备被放错地方或被盗,如果硬盘被适当加密,存储在上面的数据也很是很安全的。加密还有助于保护数据免受中间人攻击等恶意活动的影响,并让各方在沟通时不必担心数据泄露的问题。

现在让我们了解一下数据加密方法的重要类型。

什么是2种类型的数据加密技术?

有几种数据加密方法可供选择。大多数互联网安全(IS)专业人士将加密分为三种不同的方法:对称、非对称和散列。这些方法又被分为不同的类型。下面我们将分别探讨每一种。推荐阅读:《2022年最受欢迎的数据工程工具》

什么是对称加密法?

这种方法也被称为私钥加密法或秘钥算法,它要求发送方和接收方都能获得相同的密钥。因此,在信息被解密之前,接收者需要拥有密钥。由于第三方入侵的风险较小,因此种方法对封闭系统来说效果最好。

从正面看,对称加密比非对称加密更快。然而,从消极的一面来看,双方都需要确保密钥被安全地储存起来,并且只有需要使用它的软件才能获得密钥。

什么是非对称加密法?

这种方法也叫公钥加密法,在加密过程中使用两把钥匙,一把公钥和一把私钥,它们在数学上是相通的。用户使用一把钥匙进行加密,另一把钥匙进行解密,不过您先选择哪一把都并不重要。

顾名思义,公钥对任何人都是免费的,而私钥则只留给预定的收件人,他们需要它来破译信息。两把钥匙都是不完全相同的大数字,但相互配对,这就是 “非对称 “部分的由来。

什么是哈希?

哈希为数据集或信息生成一个固定长度的唯一签名。每个特定的信息都有其独特的哈希值,使信息的微小变化很容易被追踪。用哈希加密的数据不能被破译或反转为原始形式。这也是哈希只被用作验证数据的方法的原因。

许多互联网安全专家甚至不认为哈希是一种实际的加密方法,但这一界限很模糊,足以让这种分类成立。底线是它是一种显示没有人篡改信息的有效方法。

现在我们已经了解了数据加密技术的类型,接下来让我们学习一下具体的加密算法。

最佳加密算法

目前有许多不同的加密算法。以下是五种比较常见的算法:

  • AES。高级加密标准(AES)是美国政府以及其他组织使用的可信的标准算法。虽然在128位的形式下效率极高,但AES也使用192位和256位的密钥,用于非常苛刻的加密目的。除了蛮力,AES被广泛地认为对所有的攻击都是无懈可击的。无论如何,许多互联网安全专家认为AES最终将被视为私人部门加密数据的首选标准。
  • 三重DES。三重DES是原始数据加密标准(DES)算法的后继者,是为了应对那些发现如何破解DES的黑客而创建的。它是对称加密,曾经是业界使用最广泛的对称算法,但如今它正在被逐渐淘汰。TripleDES对每个数据块应用三次DES算法,通常用于加密UNIX密码和ATM密码。
  • RSA。RSA是一种公钥加密的非对称算法,是通过互联网传输信息的加密标准。RSA加密是强大和可靠的,因为它创造了一大堆胡言乱语而使潜在的黑客感到沮丧,导致他们需要花费大量的时间和精力来破解系统。
  • Blowfish。Blowfish是另一种算法,被设计用来取代DES。这种对称工具将信息分成64位块,并对它们进行单独加密。Blowfish已经在速度、灵活性方面建立了声誉,并且是不可破解的。它属于公共领域,所以它是免费的——这就更增加了它的吸引力。Blowfish常用于电子商务平台,确保支付安全,并用于密码管理工具。
  • Twofish。Twofish是Blowfish的继任者。它是免许可的对称加密,可以解读128位数据块。此外,无论密钥大小如何,Twofish总是在16轮中加密数据。Twofish是软件和硬件环境的完美选择,被认为是同类产品中最快的之一。今天的许多文件和文件夹加密软件解决方案都在使用这种方法。
  • Rivest-Shamir-Adleman(RSA)。Rivest-Shamir-Adleman是一种非对称加密算法,它的工作原理是两个大素数的乘积的因式分解。只有知道这两个数字的用户才能成功解码信息。数字签名通常使用RSA,但该算法在对大量数据进行加密时速度较慢。

以上就是数据加密的类型、算法、技术以及方法全部内容。推荐相关阅读:《被数据分析重塑的5个行业》

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