計算機網絡的論文免費范文

　　計算機網絡的論文免費范文篇2

　　論現代數學在計算機網絡安全密碼技術中的作用

　　摘要：計算機網絡為人們生活帶來便利的同時，也添加了一些安全隱患。目前很多領域的發(fā)展已經離不開計算機網絡，所以解決計算機安全隱患成為了目前重點研究對象?，F代數學是科學技術研究的重要工具，可以將其與密碼技術相結合共同解決網絡安全問題。本文首先對網絡安全密碼技術的概念與數學模型進行了簡要介紹，在其基礎上，對經典密碼學、對稱密碼學以及公鑰體系中的數學問題展開了詳細論述。

　　關鍵詞：現代數學;網絡安全;密碼技術

　　隨著科學技術的快速發(fā)展，計算機網絡技術得以不斷完善，并逐漸融入到人們的生活當中。但是計算機網絡技術的發(fā)展離不開數學，只有充分利用數學知識，才能夠使得計算機網絡技術有一定的提高，所以現代數學對于其發(fā)展具有不可或缺的作用[1]?，F代數學自身比較抽象，在實際應用當中較為困難，因此，本文分析的現代數學在計算機網絡安全密碼技術中的運用具有重大意義。

　　一、網絡安全密碼技術的概念與數學模型

　　密碼學的研究對于計算機網絡安全通信來說意義重大，其主要目的是研究秘密通訊，也就是說采用秘密變換的方式，防止信息泄露，從而達到安全通信的目的[2]。公共信息的信息傳輸以及計算機系統(tǒng)的存儲都比較容易遭受攻擊，主要分為被動攻擊和主動攻擊。其中被動攻擊主要包括拷貝信息、竊取存儲載體上的信息、盜取傳輸信道中的信息等;主動攻擊主要包括刪除存儲載體上的信息、在傳輸過程中插入信息等。對于以上這兩種攻擊，可以通過密碼技術對其進行有效解決。實踐證明，密碼技術可以解決該類問題，并且成本較低，它的使用可以保證整個通信過程的安全。

　　隨著信息技術的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的密碼學已經被現代密碼學所取代，由于現代密碼學自身的特點可以滿足人們的需求，所以得到了廣泛的應用?，F代數學方法與計算機網絡的有效結合使得密碼技術的概念以及工具有所改變，促進了密碼技術的快速發(fā)展[3]。但是這種做法也為破譯人員提供了破壞途徑。與密碼加密算法對立的是密碼分析，也可以將其理解為一種密碼破譯技術。密碼的加密與密碼的破譯兩者之間具有相輔相成的關系，任何一方想要獲取勝利都必須加強對數學的理解，同時還需要提高編碼設計能力[4]。密碼學的構成要素如下所示：

　　1)明文：指的是一種信息的原始形式，也可以將其理解為用戶需要發(fā)送出去的數據，記為Plaintext，簡記為P。

　　2)密文：指的是一種在明文的基礎上進行變換加密后的形式，也可以將其理解為通過數學運算獲取變換后的數據，記為Ciphertext，簡記為C。3)加密：指的是明文向密文轉換的過程，記為Enciphering，簡記為E。一般情況下，通過使用加密算法就可以完成加密，也可以將其理解為一種數學加密函數，其中單向函數比較常用。

　　4)解密：指的是密文還原為明文的過程，記為Deciphering，簡記為D。一般情況下，通過使用解密算法就可以完成解密，也可以將其理解為一個數學函數。5

　　)加密密鑰PK：為了對加密算法進行有效控制，在整個處理過程當中，需要發(fā)送方掌握的一些專門信息參與到其中，這里的專門信息就被叫做加密密鑰，記為PublicKey，簡記為PK。

　　6)解密密鑰SK：為了對解密算法進行有效控制，在整個處理過程當中，需要接收方掌握的一些專門信息參與到其中，這里的專門信息就被叫做解密密鑰，記為PrivateKey，簡記為SK。對于密碼技術的數學模型，通常情況下需要對報文進行加密，將密鑰作為參數的函數進行變換，經過加密處理后所輸出的文件叫做密文，而密碼分析實際上就是對密碼進行破譯的一門技術。

　　所以，密碼技術可以分為密碼的設計技術以及密碼的破譯技術，也就是加密技術和密碼分析。將計算機技術是否應用于算法當中作為分類依據，可以將密碼技術分為經典密碼學、對稱密碼學以及公鑰體系。

　　二、經典密碼學中的數學問題

　　COT壓縮方法主要包括3個步驟，分別是圖像的配準、圖像的壓縮以及圖像的分割[5]。浮動圖像的選取主要依據相似圖像集當中的一幅畫像，該圖像用S來表示，選取模板T完成圖像配準工作，經過配準操作所獲取的圖像為灰度圖像，記為R。接下來利用模板對R進行有效控制，從而縮短圖像分割的時間，經過分割獲得的區(qū)域稱為相似區(qū)域和非相似區(qū)域，其中非相似區(qū)域分為三種類型，分別是TZ、GZ和IZ，然后選用不同的編碼方法分別對這三種類型區(qū)域進行編碼。經典密碼學在沒有使用計算機技術的前提下，對通信進行處理的一種通信密碼技術。例如凱撒密碼，它是最古老的一種通信密碼技術，也是一種替代密碼。例如利用凱撒密碼對26個字母進行表示，a由D來表示，b由E來表示，c由F來表示，…，z由C來表示，也可以將其理解為明文字母相對于密文字母循環(huán)右移了若干位，所以又可以將其稱為循環(huán)移位密碼。在經典密碼學當中蘊含著一個映射函數，對應的公式為。其中，密鑰用k表示，明文字母的位置用c表示，字符集中的字母數量用n表示。

　　三、對稱密碼學中的數學問題

　　在對稱密碼學的加密模型當中，其加密密鑰與解密密鑰全部相同，并且其運算所用的密鑰也全部相同。一般情況下，所使用的加密算法具有簡便性以及高效性，其密鑰非常簡短，但是破譯起來困難重重。比較有名的一種密碼算法是DES，它是由IBM公司研制的一種加密算法，并于1977年得以公布，非機要部門將其作為數據加密標準。同時，DES算法還有一個名稱“分組交換密碼”，它可以對64bit二進制數據進行有效處理，并且可以一次性將其處理完，其對應的密碼是64bit二進制數據，所獲取的密文也是64bit二進制數據，通過使用非線性函數即可對其進行加密。對稱密碼技術不只DES這一種密碼算法，比較常用的還有ADES算法以及IDEA算法，這兩種算法所涉及到的數學知識主要有矩陣的置換、離散數學的邏輯計算以及迭代計算等，在對密碼進行破解的過程中，多數選取“差分分析法”作為主要數學工具，從而更好地進行加密算法分析。

　　四、公鑰體系中的數學問題

　　一直以來，計算機網絡安全問題都是一個重要解決對象。為了確保計算機網絡的運行環(huán)境的安全性，必須對其進行加強密碼管理的操作。通常情況下，大部分學者會使用“對稱密碼技術”，但是對于計算機網絡安全的信息傳送以及對應的保管密鑰還有待于進行進一步的研究。1976年，有位學者對該問題進行深入研究，在最重的總結報告中表明了最新的密碼學動向，將密鑰交換協(xié)議觀點作為依據，提出了一種新的觀點“不對稱密鑰體制”，也就是我們所說的“公開密鑰密碼體制”。目前，公開密鑰密碼算法還不夠完善，實用算法不是很多，主要包括橢圓曲線公鑰密碼、RSA公鑰密碼、背包公鑰密碼系統(tǒng)等。其中每一個算法涉及到的數學問題都比較多，例如橢圓曲線公鑰密碼需要的數學知識不僅是微分方程，還需要利用橢圓積分等相關數學知識。據相關調查統(tǒng)計可知，目前只有RSA公鑰密碼可以應用到實際當中，而其他的算法還有待于進一步的完善。

　　五、總結

　　隨著計算機網絡技術的快速發(fā)展，網絡安全問題越來越得到人們的重視。密碼技術的出現使得網絡安全問題得以有效控制，而密碼技術與現代數學密切相關，在對計算機網絡安全密碼技術進行研究時，必須將現代數學作為研究依據，只有將其得以充分利用，才能夠將密碼技術的功能發(fā)揮到極致，使得人們的個人信息以及隱私得以有效保障，為今后計算機網絡安全密碼技術的研究奠定基礎。

　　參考文獻：

　　[1]張明明.計算機通信網絡安全問題和防護策略[J].中國科技博覽,2015(44):271.

　　[2]張新剛,王保平.創(chuàng)新型計算機網絡教學模式的探索與實踐[J].網絡安全技術與應用,2012(9):67-69.

　　[3]魏法泉.計算機信息技術在初中數學教學中的應用研究[J].網絡安全技術與應用,2013(12):109-110.

　　[4]鄭魁巍.計算機網絡安全問題剖析[J].現代農業(yè),2014(11):104-105.

　　[5]蔡旻甫.分析IPV6協(xié)議在網絡安全技術中的創(chuàng)新運用[J].電腦知識與技術,2014(2):265-267.