RSA信息安全技术思考

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【摘要】在互联网技术迅速发展，以及计算机日渐普及的背景下，人们的生产生活方式发生了翻天覆地的变化，互联网用户数量与日俱增，数据信息的传播更加依赖于网络，给人们带来了众多便利。但是，在利用网络传输信息过程中，经常会出现信息泄露、被恶意篡改、病毒木马攻击等问题，对用户信息安全造成了极大威胁，同时也不利于构建稳定、有序的网络环境。为保护用户个人信息安全，就需要采用信息安全加密技术，文章详细分析了rsa信息安全加密系统技术，并对其具体应用进行了讨论，希望对构建网络安全体系有所帮助。

【关键词】RSA；信息安全；加密系统；设计与实现

当今社会已经进入到信息化时代，互联网在生产生活中扮演着越来越重要的角色，而网络安全问题也变得更为严峻。RSA作为一种应用最为广泛的公钥加密算法，对当前已知的大多数密码攻击，都能够起到良好的抵御效果，并且还可以配合数字签名技术进行信息安全加密，是目前公认的比较优秀的一种公钥方案。随着信息安全加密要求的不断提高，以及对RSA算法研究的不断深入，该项技术也变得更加成熟和完善，在信息安全加密系统中有着更为广阔的应用空间。

1.信息安全加密技术简要介绍

信息安全加密技术是在网络化和信息化时代背景下，提出的一种用于保护信息安全的技术。当前，互联网已经渗透到社会的各个领域和行业，人们对网络的依赖程度不断提高，在对信息进行存储、传输和处理时，更加倾向于选择网络，这样一来，用户的个人信息都可以通过网络查询出来，用户个人信息安全得不到有效保障。而信息安全加密技术的出现和应用，可以有效解决这一问题，对用户个人信息起到了良好的保护作用。如果以信息安全加密密钥为分类标准，则可以将其分为对称密钥加密技术和非对称密钥加密技术两大类，其中非对称密钥加密技术又叫做公开密钥加密技术，能够与数字签名技术结合使用，准确识别、核对信息发送者的身份，只有拥有解密密钥的人员，才可顺利通过审核对系统信息进行访问和使用，在保护信息安全方面起到了重要作用[1]。在非对称密钥加密技术中，以RSA公钥加密算法最为常见，应用也最为广泛。

2.RSA信息安全加密系统技术原理及运行过程在应用

RSA信息安全加密系统技术之前，应先了解其工作原理及运行过程，为系统设计与实现提供理论依据。

2.1RSA信息安全加密系统技术原理

一般情况下，RSA公钥加密算法都是与数字签名技术结合使用的。首先，签名者对原始数据进行处理后，用摘要的形式将其表示出来，作为明文进行加密。然后数据经过传输被接受者获取后，需通过解密形成摘要，与签名者定义的摘要进行比较，当两者之间不存在任何差异时，则接受者通过签名身份审核，可以访问系统信息，并对其加以使用或修改；如果两次摘要出现差异，则证明接受者签名无效，不能对信息系统进行访问。在RSA信息安全加密系统技术中，签名者对应唯一的密钥拥有者，两者为同一个人，处于绑定状态，只有签名者才能利用密钥正确解密。因为RSA算法和杂凑函数是非常敏感的，所以，在对比数据运算结果与原始签名过程中，对两者之间的精准度有着极高的要求，任意一处数据出现不同，都表示签名无效，用户则没有权限查看系统信息[2]。

2.2RSA信息安全加密系统运行过程

RSA信息安全加密系统，整个运行过程分四步完成。第一步，数据发送者采用杂凑函数形式，对自身所拥有的数据进行运算，选取其中具有代表性的数据，用摘要的形式将其表示出来。第二步，签名者利用密钥对得到的摘要进行加密，生成数字签名，作为身份认证依据，待数字签名生成完毕后，签名者将从发送者出得到的信息进行再次传输。第三步，信息传输至接受者处，同样需要先采用杂凑函数方法对其进行运算，得到这部分数据的摘要，并借助解密密钥，将密文信息转化成明文，完成摘要解密过程，第四步，将解密摘要与原始摘要进行比较，根据两者是否一致，来判断签名是否有效，实现对访问者身份的准确识别，如果两次摘要一模一样，则访问者通过身份验证，反之，则表示访问者为第三方，不拥有解密密钥[3]。通过这四个运行环节，RSA信息安全加密系统可以保证信息传输的安全性和完整性，对数据信息起到了良好的保护作用。

3.RSA信息安全加密系统设计与实现

基于RSA信息安全加密系统技术原理及运行过程，可以以此作为理论依据，利用RSA算法和组合加密算法，设计构建信息安全加密系统，实现RSA公钥加密算法的科学运用。

3.1RSA算法和组合加密算法

RSA算法属于一种典型的非对称密钥算法，融合了数论及大整数因数分解知识，在该算法中主要涉及到n、e1和e2三个参数，三个参数形成由公钥和私钥组成的密钥对，分别表示为（n，e1）和（n，e2），其中n表示两个大质数p、q的乘积，在利用二进制对其运算时，所得计算结果的位数表示密钥长度。e1与e2两者之间存在关联性，对于e1的选择，没有特殊要求，但是，需保证e1与(p-1)*(q-1)互质，而在选择e2时，需要根据式子：(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1进行，再结合e1的取值，来确定e2的具体大小[4]。传统的RSA算法运算效率较低，经过长期研究和不断改进，结合滑动窗口算法形成了组合加密算法，有效的提高了加解密运算效率。在利用组合加密算法时，先用二进制表示加密指数，并将其分为零和非零两部分，缩短指数长度；然后利用线性表T、X、L将乘幂后求模运算转化为成模和平方模进行计算，简化运算过程；最后，比较计算结果与模数两者大小，当计算结果偏高时，则将两者之间的数值差替换成模数，降低操作数的基。

3.2系统设计与实现

在对RSA信息安全加密系统进行设计时，应从加密功能要求，以及加密安全性和可靠性两方面进行考虑，一般情况下，系统应具备外壳绑定、批量加密、扩展加密、基本加密、数据流加密等主要功能；同时，还应根根据文件类型，选用与之最为匹配的加密方式。要想保证系统运行性能的良好性，在信息加密和传输过程中，能够保证不会出现信息泄露现象，另外，系统应具备较强的适用性，可在不同平台下进行运行，加密出现异常问题时可以发出提示，并且不会影响到信息内容。RSA信息安全加密系统由客户端和服务端两部分组成，在设计客户端时，先选择需要加密的信息，可借助文件对话框来实现，然后根据文件类型，选择最佳的加密算法，当加密信息选择错误时，可将其删除重新进行选择，然后将加密请求传输至服务端。服务端在接受到加密请求后，需先对加密信息作出判断，然后进行加密和解密处理，并通过鼠标进行点击，将不同的功能模块出来，并设置进度条，将系统实际运行状态及文件处理速度显示出来，进而完成RSA信息安全加密系统构建。

4.结束语

加强信息安全防护体系的构建，维护网路环境秩序的稳定性，不仅是保护网络用户个人隐私的必要措施，而且也是推动计算机网络技术健康发展的重要前提，必须明确该项工作的重要性，加大技术研究力度，不断进行技术创新。通过对RSA信息安全加密系统技术原理及运行过程进行分析，依据RSA算法和组合加密算法，对传统RSA算法进行优化和改进，可以实现该项技术在信息安全防护体系中的良好应用，保证了数据传输的安全性和完整性，数信息加密效果比较理想，对推动计算机技术的长远发展具有重要意义。

作者:姚金浩 单位:南京邮电大学计算机学院

参考文献

[1]任学强.基于RSA算法的网络文件加密系统研究[J].电子技术与软件工程,2013(20):30-31.

[2]郑泛舟.RSA信息安全加密系统技术的研究[J].电脑迷,2017,(1):48-48.

[3]卢秀慧.基于RSA快速加密算法的网络文件加密系统设计[D].中北大学,2013.

[4]王喆.基于FPGA的AES和RSA混合加密系统设计实现[D].北方工业大学,2014.DOI:10.19353/j.cnki.dzsj.2017.13.126