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摘要：依托混合加密体制，对数据加密网络通信系统进行设计，该系统安全性与有效性兼备。分别采用外部CBC模式三重IDEA算法和RSA加密数据及密钥，选择单向安全函数SHA-1签名方式，以客户机/服务器通信模型为载体，通过VC++6.0进行网络通信，达到良好数据加密效果。
关键词：数据加密；通信系统；加密解密模块
前言
多媒体时代，网络安全备受关注。倘若数据在网络传输过程中被第三方截取或篡改，不仅会侵害用户利益，甚至影响国家安全。这恰恰体现了加密网络传输数据的重要性，该技术功能比较多样，除了加密和解密数据之外，还具备数字签名、认证、鉴别等多重功能，为网络数据传输奠定了良好基础，使其完整性与机密性兼备。现如今，基于数据加密的通信系统在各行各业应用极为广泛。本文优选IDEA和RSA算法，对新型加密系统进行设计。
1.数据加密技术
众所周知，数据加密技术的核心是加密算法，参照加密和解密密钥相同与否及加解密过程推导等内容，以对称和非对称密钥加密体制，对数据加密技术进行区分。数据加密技术主要被用来保护网络传输信息，始终保持传输过程安全，具体实施过程中成本花费比较小，安全防护效果极好。
1.1对称密钥加密体制
对称密钥加密体制，别名单密钥加密体制，这一过程中，信息加解密过程中应用到的密钥相同，已知某个密钥，可对另一个密钥进行推导，实施过程简单，通信双方仅对各自密钥进行交换，便可进行加解密操作，该算法具备速度方面的优势，通常情况下，软件实现速度为每秒数兆或数十兆不等。对称密钥在使用过程中也存在诸多限制：分配过程公开；无法对密钥泄露情况进行自动检测；倘若网络中各用户使用的密钥不同，用户量越大，密钥数越多；对称密钥加密体制也难以进行消息确认。
1.2非对称密钥加密体制
该体制即公钥加密体制。无法依托公钥对私钥进行推导，明文加密和解密分别通过公钥密钥和私钥密钥实现。公开密钥加密体制具备诸多优势。比如，加密密钥始终保持公开状态，用户之间无需进行私钥传递；数字签名实现及实施方法简单，交易过程中，无论是身份，还是数据，都比较严密；公钥加密专业性强，研究难度大，计算过程复杂，与对称加密系统相比，速度比较迟缓[1]。
2.网络通信模型设计
选择TCP/IP协议作为网络通信协议，对会话应用层数据加密进行研究，如图1所示，为二者之间的通信模型。数据形成初期，执行加密工作，有助于提升数据传输过程中的安全性，而且使加密过程中的复杂流程有所简化。开展加密设计初期，应全面了解网络通信系统整体结构，以此为依托，对网络加密系统进行设计，确保其适用性。
3.数据加密的网络通信系统设计
3.1新系统通信模型概述
C/S通信模型以Internet为基础，以网络通信系统应用层为载体，实施数据加密、数字签名、认证等一系列运算工作，文件发送过程中，优选三重IDEA算法对明文进行加密，该算法从属于外部CBC模式，该过程中的数字簽名通过单向散列函数SHA-1实现，使用RSA算法加密三重IDEA相关秘钥信息，生成密文。接受方通过分析密文，分别依托RAS算法和三重IDEA算法，求解三个秘钥和明文，进行二次认证。该背景下，客户端和服务器端始终保持正常通信，并未被中断[2]。
3.2设计加密解密模块
该系统选用的是混合加密体制，应用原理为依托对称密码算法优势，提高大批量数据加密解密速度及效率。对称密码算法无论是加密速度，还是加密强度，都极具优势。而明文密钥可采用公钥密码算法进行加密，该算法加密速度慢，强度高，密钥管理简便，极具传递优势，有效弥补了对称密码算法中的不足。同步使用对称密码算法和公钥密码算法，有助于数据快速传输，而且安全性和准确性都非常高。
（1）外部CBC模式三重IDEA算法加密解密明文
IDEA算法在分组密码算法中适用性强，优势明显。已知这一算法密钥长度为128bit，无论是抗差值分析，还是相位分析性，都比较好。该过程中不包含DES下的弱密钥，无论是软件，还是硬件实现，都非常简便。
以IDEA算法为基础，选择三重加密方式，充分发挥三个密钥作用，对同一个明文分组进行多次加密。该种加密算法不会对数据搜索产生任何干扰，但该过程中应注重三个密钥的独立性。该研究中，分别以K1、K2、K3对三个密钥进行假设，明文和密文分别用P和C指代，EK和DK各指用密钥对K加密和解密。
加密算法为，解密算法为。
加密算法主要通过外部CBC模式实现，其作为密码分组链接，本质为一种密码模式。值得注意的是密码模式不会对算法安全性产生干扰。CBC模式背景下，加密明文之前，需要对其及之前的密文进行计算。完成首个分组明文加密工作之后，反馈寄存器会进行结果保留，加密下一明文分组之前，其会与对方进行异或，或者将其应用到后续密文输入中，而反馈寄存器仍旧会对计算结果进行保存，以此类推，不断循环，直至明文结束。
当明文分组不相同时，CBC模式可对相同的明文分组进行加密，使之转换为不同的密文分组。换言之，当二者初次出现不同之处时，会对任意两则消息进行同等结果加密。第一个分组对随机数据进行加密，以规避该类情况的发生。该随机数据分组即初始化向量。其价值在于加密同等明文消息，使其以不同的密文消息形式存在。完成加密工作之后，窃听者无法通过分组重放的方式对系统进行攻击，也增加了密码本制造难度。如图2所示，外部CBC模式三重加密过程。
外部CBC模式下三重加密实现难度较小。该过程中涉及到的三个密钥产生源为系统随机函数，其相互独立，互不关联，任一明文分组的加密解密过程都是通过IDEA算法实现的，在加密强度方面极具优势。这一过程中，向量的产生比较随机，无需对其进行保密，将其与密文同步传送即可。 （2）RSA算法加密密钥
大数分解难度越大，RSA算法安全性越高，通过如下过程得出密钥：任意选择p、q两大素数；将其作为已知条件，对模数进行计算，即n=p×q；得出欧拉函数Φ（n）=（p-1）（q-1）；正整数d与欧拉函数互素，满足gcd（d，Φ（n））=1；计算e，d×e=1mod（Φ（n）），该式中，e和n处于公开状态，p，q，d则恰恰相反，处于保密状态，公开加密密钥和秘密解密密钥分别为e和d。加密密文和解密密文分别为C=Memod n和M=Cdmod n。
与此同时，选用Lehmann测试方法对p进行测试，判定其为素数与否。选定随机数a，a 4.客户端与服务器端通信模型
C/S作为一种结构网络模型，具备开放性特征，实现方式为客户机将请求发送至服务器，服务器在第一时间处理该请求，并执行与这一请求相关的任务，继而在客户机上进行结果反馈。该过程中，客户机与服务器之间的通信呈现非对称特点。一个服务程序通常在众所周知的地址监听客户的服务请求。事实上，服务进程一直处于休眠状态，直到一个客户对这个服务地址提出连接请求。该背景下，服务程序被“唤醒”，为客户提供服务，并对客户请求作适当反应。如图3所示，客户机/服务机模型，该请求/响应过程非常清晰[3]。
以MFC基础类库为背景，依托CSocket类对两个新类进行派生，实现网络编程。用CSocket类对服务器和客户端通信程序进行编制，基于软件诉求考量，在一个类中对服务器端和客户端进行集成，双方建立连接后为对等关系，能够相互收发数据。程序创建流程为：借助VC++6.0对应用程序框架进行创建；分别对CClient和CListen类进行创建。在本次网络模块中，CClient类非常重要，主要职责为接收和发送数据，而CListen类则负责对端口监听连接请求进行创建。CClient类中重载了成员函数OnSend（）OnReceive（）等，其中，OnReceive（）函数不仅能够解决网络延时问题，而且能够对客户端和服务器端进行整合。网络通信依托CClient类和CListen类对象实现。
5.结语
综上所述，网络通信系统安全性一直以来都备受关注，将数据加密技术应用到该过程中非常必要。基于数据加密的通信系统设计是一项专业性很强的工作，实施过程复杂。相关专业人员应在熟练掌握数据加密技术的前提下，进行网络通信模型设计，继而对新系统通信模型具备清晰的认识，依托外部CBC模式三重IDEA算法加密解密明文，采用RSA算法加密密钥，对客户端与服务器端通信模型予以构建，达到良好的数据加密通信系统设计效果，增强网络数据传输过程中的安全性。近年，随着网络通信系统的发展，加密系统发展速度也越来越快，其为网络系统提供了安全保障。专业人员要结合通信系统数据加密要求，对其进行灵活使用，营造安全的数据通信即网络环境。
参考文献：
[1]郑光熙，李婉萌.基于COM口通信数据加密系统设计与实现[J].岭南师范学院学报，2016，（3）：170-176.
[2]支立朝.基于数据加密的网络通信系统的设计及应用[J].中国科技博览，2013，（16）：75-75.
[3]陈大胜.基于三重IDEA数据加密的网络通信系统的设计与应用[J].数字化用户，2013，（23）：40-42.
关键词：数据加密；通信系统；加密解密模块
前言
多媒体时代，网络安全备受关注。倘若数据在网络传输过程中被第三方截取或篡改，不仅会侵害用户利益，甚至影响国家安全。这恰恰体现了加密网络传输数据的重要性，该技术功能比较多样，除了加密和解密数据之外，还具备数字签名、认证、鉴别等多重功能，为网络数据传输奠定了良好基础，使其完整性与机密性兼备。现如今，基于数据加密的通信系统在各行各业应用极为广泛。本文优选IDEA和RSA算法，对新型加密系统进行设计。
1.数据加密技术
众所周知，数据加密技术的核心是加密算法，参照加密和解密密钥相同与否及加解密过程推导等内容，以对称和非对称密钥加密体制，对数据加密技术进行区分。数据加密技术主要被用来保护网络传输信息，始终保持传输过程安全，具体实施过程中成本花费比较小，安全防护效果极好。
1.1对称密钥加密体制
对称密钥加密体制，别名单密钥加密体制，这一过程中，信息加解密过程中应用到的密钥相同，已知某个密钥，可对另一个密钥进行推导，实施过程简单，通信双方仅对各自密钥进行交换，便可进行加解密操作，该算法具备速度方面的优势，通常情况下，软件实现速度为每秒数兆或数十兆不等。对称密钥在使用过程中也存在诸多限制：分配过程公开；无法对密钥泄露情况进行自动检测；倘若网络中各用户使用的密钥不同，用户量越大，密钥数越多；对称密钥加密体制也难以进行消息确认。
1.2非对称密钥加密体制
该体制即公钥加密体制。无法依托公钥对私钥进行推导，明文加密和解密分别通过公钥密钥和私钥密钥实现。公开密钥加密体制具备诸多优势。比如，加密密钥始终保持公开状态，用户之间无需进行私钥传递；数字签名实现及实施方法简单，交易过程中，无论是身份，还是数据，都比较严密；公钥加密专业性强，研究难度大，计算过程复杂，与对称加密系统相比，速度比较迟缓[1]。
2.网络通信模型设计
选择TCP/IP协议作为网络通信协议，对会话应用层数据加密进行研究，如图1所示，为二者之间的通信模型。数据形成初期，执行加密工作，有助于提升数据传输过程中的安全性，而且使加密过程中的复杂流程有所简化。开展加密设计初期，应全面了解网络通信系统整体结构，以此为依托，对网络加密系统进行设计，确保其适用性。
3.数据加密的网络通信系统设计
3.1新系统通信模型概述
C/S通信模型以Internet为基础，以网络通信系统应用层为载体，实施数据加密、数字签名、认证等一系列运算工作，文件发送过程中，优选三重IDEA算法对明文进行加密，该算法从属于外部CBC模式，该过程中的数字簽名通过单向散列函数SHA-1实现，使用RSA算法加密三重IDEA相关秘钥信息，生成密文。接受方通过分析密文，分别依托RAS算法和三重IDEA算法，求解三个秘钥和明文，进行二次认证。该背景下，客户端和服务器端始终保持正常通信，并未被中断[2]。
3.2设计加密解密模块
该系统选用的是混合加密体制，应用原理为依托对称密码算法优势，提高大批量数据加密解密速度及效率。对称密码算法无论是加密速度，还是加密强度，都极具优势。而明文密钥可采用公钥密码算法进行加密，该算法加密速度慢，强度高，密钥管理简便，极具传递优势，有效弥补了对称密码算法中的不足。同步使用对称密码算法和公钥密码算法，有助于数据快速传输，而且安全性和准确性都非常高。
（1）外部CBC模式三重IDEA算法加密解密明文
IDEA算法在分组密码算法中适用性强，优势明显。已知这一算法密钥长度为128bit，无论是抗差值分析，还是相位分析性，都比较好。该过程中不包含DES下的弱密钥，无论是软件，还是硬件实现，都非常简便。
以IDEA算法为基础，选择三重加密方式，充分发挥三个密钥作用，对同一个明文分组进行多次加密。该种加密算法不会对数据搜索产生任何干扰，但该过程中应注重三个密钥的独立性。该研究中，分别以K1、K2、K3对三个密钥进行假设，明文和密文分别用P和C指代，EK和DK各指用密钥对K加密和解密。
加密算法为，解密算法为。
加密算法主要通过外部CBC模式实现，其作为密码分组链接，本质为一种密码模式。值得注意的是密码模式不会对算法安全性产生干扰。CBC模式背景下，加密明文之前，需要对其及之前的密文进行计算。完成首个分组明文加密工作之后，反馈寄存器会进行结果保留，加密下一明文分组之前，其会与对方进行异或，或者将其应用到后续密文输入中，而反馈寄存器仍旧会对计算结果进行保存，以此类推，不断循环，直至明文结束。
当明文分组不相同时，CBC模式可对相同的明文分组进行加密，使之转换为不同的密文分组。换言之，当二者初次出现不同之处时，会对任意两则消息进行同等结果加密。第一个分组对随机数据进行加密，以规避该类情况的发生。该随机数据分组即初始化向量。其价值在于加密同等明文消息，使其以不同的密文消息形式存在。完成加密工作之后，窃听者无法通过分组重放的方式对系统进行攻击，也增加了密码本制造难度。如图2所示，外部CBC模式三重加密过程。
外部CBC模式下三重加密实现难度较小。该过程中涉及到的三个密钥产生源为系统随机函数，其相互独立，互不关联，任一明文分组的加密解密过程都是通过IDEA算法实现的，在加密强度方面极具优势。这一过程中，向量的产生比较随机，无需对其进行保密，将其与密文同步传送即可。 （2）RSA算法加密密钥
大数分解难度越大，RSA算法安全性越高，通过如下过程得出密钥：任意选择p、q两大素数；将其作为已知条件，对模数进行计算，即n=p×q；得出欧拉函数Φ（n）=（p-1）（q-1）；正整数d与欧拉函数互素，满足gcd（d，Φ（n））=1；计算e，d×e=1mod（Φ（n）），该式中，e和n处于公开状态，p，q，d则恰恰相反，处于保密状态，公开加密密钥和秘密解密密钥分别为e和d。加密密文和解密密文分别为C=Memod n和M=Cdmod n。
与此同时，选用Lehmann测试方法对p进行测试，判定其为素数与否。选定随机数a，a
C/S作为一种结构网络模型，具备开放性特征，实现方式为客户机将请求发送至服务器，服务器在第一时间处理该请求，并执行与这一请求相关的任务，继而在客户机上进行结果反馈。该过程中，客户机与服务器之间的通信呈现非对称特点。一个服务程序通常在众所周知的地址监听客户的服务请求。事实上，服务进程一直处于休眠状态，直到一个客户对这个服务地址提出连接请求。该背景下，服务程序被“唤醒”，为客户提供服务，并对客户请求作适当反应。如图3所示，客户机/服务机模型，该请求/响应过程非常清晰[3]。
以MFC基础类库为背景，依托CSocket类对两个新类进行派生，实现网络编程。用CSocket类对服务器和客户端通信程序进行编制，基于软件诉求考量，在一个类中对服务器端和客户端进行集成，双方建立连接后为对等关系，能够相互收发数据。程序创建流程为：借助VC++6.0对应用程序框架进行创建；分别对CClient和CListen类进行创建。在本次网络模块中，CClient类非常重要，主要职责为接收和发送数据，而CListen类则负责对端口监听连接请求进行创建。CClient类中重载了成员函数OnSend（）OnReceive（）等，其中，OnReceive（）函数不仅能够解决网络延时问题，而且能够对客户端和服务器端进行整合。网络通信依托CClient类和CListen类对象实现。
5.结语
综上所述，网络通信系统安全性一直以来都备受关注，将数据加密技术应用到该过程中非常必要。基于数据加密的通信系统设计是一项专业性很强的工作，实施过程复杂。相关专业人员应在熟练掌握数据加密技术的前提下，进行网络通信模型设计，继而对新系统通信模型具备清晰的认识，依托外部CBC模式三重IDEA算法加密解密明文，采用RSA算法加密密钥，对客户端与服务器端通信模型予以构建，达到良好的数据加密通信系统设计效果，增强网络数据传输过程中的安全性。近年，随着网络通信系统的发展，加密系统发展速度也越来越快，其为网络系统提供了安全保障。专业人员要结合通信系统数据加密要求，对其进行灵活使用，营造安全的数据通信即网络环境。
参考文献：
[1]郑光熙，李婉萌.基于COM口通信数据加密系统设计与实现[J].岭南师范学院学报，2016，（3）：170-176.
[2]支立朝.基于数据加密的网络通信系统的设计及应用[J].中国科技博览，2013，（16）：75-75.
[3]陈大胜.基于三重IDEA数据加密的网络通信系统的设计与应用[J].数字化用户，2013，（23）：40-42.