RSA信息安全技術思考論文
摘要：
在互聯網技術迅速發展，以及計算機日漸普及的背景下，人們的生產生活方式發生了翻天覆地的變化，互聯網用戶數量與日俱增，數據信息的傳播更加依賴于網絡，給人們帶來了眾多便利。但是，在利用網絡傳輸信息過程中，經常會出現信息泄露、被惡意篡改、病毒木馬攻擊等問題，對用戶信息安全造成了極大威脅，同時也不利于構建穩定、有序的網絡環境。為保護用戶個人信息安全，就需要采用信息安全加密技術，文章詳細分析了RSA信息安全加密系統技術，并對其具體應用進行了討論，希望對構建網絡安全體系有所幫助。
關鍵詞：RSA；信息安全；加密系統；設計與實現
當今社會已經進入到信息化時代，互聯網在生產生活中扮演著越來越重要的角色，而網絡安全問題也變得更為嚴峻。RSA作為一種應用最為廣泛的公鑰加密算法，對當前已知的大多數密碼攻擊，都能夠起到良好的抵御效果，并且還可以配合數字簽名技術進行信息安全加密，是目前公認的比較優秀的一種公鑰方案。隨著信息安全加密要求的不斷提高，以及對RSA算法研究的不斷深入，該項技術也變得更加成熟和完善，在信息安全加密系統中有著更為廣闊的應用空間。
1、信息安全加密技術簡要介紹。
信息安全加密技術是在網絡化和信息化時代背景下，提出的一種用于保護信息安全的技術。當前，互聯網已經滲透到社會的各個領域和行業，人們對網絡的依賴程度不斷提高，在對信息進行存儲、傳輸和處理時，更加傾向于選擇網絡，這樣一來，用戶的個人信息都可以通過網絡查詢出來，用戶個人信息安全得不到有效保障。而信息安全加密技術的出現和應用，可以有效解決這一問題，對用戶個人信息起到了良好的保護作用。如果以信息安全加密密鑰為分類標準，則可以將其分為對稱密鑰加密技術和非對稱密鑰加密技術兩大類，其中非對稱密鑰加密技術又叫做公開密鑰加密技術，能夠與數字簽名技術結合使用，準確識別、核對信息發送者的身份，只有擁有解密密鑰的人員，才可順利通過審核對系統信息進行訪問和使用，在保護信息安全方面起到了重要作用[1]。在非對稱密鑰加密技術中，以RSA公鑰加密算法最為常見，應用也最為廣泛。
2、RSA信息安全加密系統技術原理及運行過程在應用。
RSA信息安全加密系統技術之前，應先了解其工作原理及運行過程，為系統設計與實現提供理論依據。
（1）RSA信息安全加密系統技術原理。
一般情況下，RSA公鑰加密算法都是與數字簽名技術結合使用的。首先，簽名者對原始數據進行處理后，用摘要的形式將其表示出來，作為明文進行加密。然后數據經過傳輸被接受者獲取后，需通過解密形成摘要，與簽名者定義的摘要進行比較，當兩者之間不存在任何差異時，則接受者通過簽名身份審核，可以訪問系統信息，并對其加以使用或修改；如果兩次摘要出現差異，則證明接受者簽名無效，不能對信息系統進行訪問。在RSA信息安全加密系統技術中，簽名者對應唯一的密鑰擁有者，兩者為同一個人，處于綁定狀態，只有簽名者才能利用密鑰正確解密。因為RSA算法和雜湊函數是非常敏感的，所以，在對比數據運算結果與原始簽名過程中，對兩者之間的精準度有著極高的要求，任意一處數據出現不同，都表示簽名無效，用戶則沒有權限查看系統信息[2]。
（2）RSA信息安全加密系統運行過程。
RSA信息安全加密系統，整個運行過程分四步完成。
第一步，數據發送者采用雜湊函數形式，對自身所擁有的數據進行運算，選取其中具有代表性的數據，用摘要的形式將其表示出來。
第二步，簽名者利用密鑰對得到的摘要進行加密，生成數字簽名，作為身份認證依據，待數字簽名生成完畢后，簽名者將從發送者出得到的信息進行再次傳輸。
第三步，信息傳輸至接受者處，同樣需要先采用雜湊函數方法對其進行運算，得到這部分數據的摘要，并借助解密密鑰，將密文信息轉化成明文，完成摘要解密過程。
第四步，將解密摘要與原始摘要進行比較，根據兩者是否一致，來判斷簽名是否有效，實現對訪問者身份的準確識別，如果兩次摘要一模一樣，則訪問者通過身份驗證，反之，則表示訪問者為第三方，不擁有解密密鑰[3]。通過這四個運行環節，RSA信息安全加密系統可以保證信息傳輸的安全性和完整性，對數據信息起到了良好的保護作用。
3、RSA信息安全加密系統設計與實現。
基于RSA信息安全加密系統技術原理及運行過程，可以以此作為理論依據，利用RSA算法和組合加密算法，設計構建信息安全加密系統，實現RSA公鑰加密算法的科學運用。
（1）RSA算法和組合加密算法。
RSA算法屬于一種典型的非對稱密鑰算法，融合了數論及大整數因數分解知識，在該算法中主要涉及到n、e1和e2三個參數，三個參數形成由公鑰和私鑰組成的密鑰對，分別表示為（n，e1）和（n，e2），其中n表示兩個大質數p、q的乘積，在利用二進制對其運算時，所得計算結果的位數表示密鑰長度。e1與e2兩者之間存在關聯性，對于e1的選擇，沒有特殊要求，但是，需保證e1與（p—1）*（q—1）互質，而在選擇e2時，需要根據式子：（e2*e1）mod（（p—1）*（q—1））=1進行，再結合e1的取值，來確定e2的具體大小[4]。
傳統的RSA算法運算效率較低，經過長期研究和不斷改進，結合滑動窗口算法形成了組合加密算法，有效的提高了加解密運算效率。在利用組合加密算法時，先用二進制表示加密指數，并將其分為零和非零兩部分，縮短指數長度；然后利用線性表T、X、L將乘冪后求模運算轉化為成模和平方模進行計算，簡化運算過程；最后，比較計算結果與模數兩者大小，當計算結果偏高時，則將兩者之間的數值差替換成模數，降低操作數的基。
（2）系統設計與實現。
在對RSA信息安全加密系統進行設計時，應從加密功能要求，以及加密安全性和可靠性兩方面進行考慮，一般情況下，系統應具備外殼綁定、批量加密、擴展加密、基本加密、數據流加密等主要功能；同時，還應根根據文件類型，選用與之最為匹配的加密方式。要想保證系統運行性能的良好性，在信息加密和傳輸過程中，能夠保證不會出現信息泄露現象，另外，系統應具備較強的適用性，可在不同平臺下進行運行，加密出現異常問題時可以發出提示，并且不會影響到信息內容。RSA信息安全加密系統由客戶端和服務端兩部分組成，在設計客戶端時，先選擇需要加密的信息，可借助文件對話框來實現，然后根據文件類型，選擇最佳的加密算法，當加密信息選擇錯誤時，可將其刪除重新進行選擇，然后將加密請求傳輸至服務端。服務端在接受到加密請求后，需先對加密信息作出判斷，然后進行加密和解密處理，并通過鼠標進行點擊，將不同的功能模塊出來，并設置進度條，將系統實際運行狀態及文件處理速度顯示出來，進而完成RSA信息安全加密系統構建。
4、結束語。
加強信息安全防護體系的構建，維護網路環境秩序的穩定性，不僅是保護網絡用戶個人隱私的必要措施，而且也是推動計算機網絡技術健康發展的重要前提，必須明確該項工作的重要性，加大技術研究力度，不斷進行技術創新。通過對RSA信息安全加密系統技術原理及運行過程進行分析，依據RSA算法和組合加密算法，對傳統RSA算法進行優化和改進，可以實現該項技術在信息安全防護體系中的良好應用，保證了數據傳輸的安全性和完整性，數信息加密效果比較理想，對推動計算機技術的長遠發展具有重要意義。
參考文獻：
[1]任學強。基于RSA算法的網絡文件加密系統研究[J]。電子技術與軟件工程，2013（20）：30—31。
[2]鄭泛舟。RSA信息安全加密系統技術的研究[J]。電腦迷，2017，（1）：48—48。
[3]盧秀慧。基于RSA快速加密算法的網絡文件加密系統設計[D]。中北大學，2013。
[4]王喆。基于FPGA的AES和RSA混合加密系統設計實現[D]。北方工業大學，2014。DOI：10。19353/j。cnki。dzsj。2017。13。126
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