摘要：在网络通信安全问题日益突出的情况下，如何保证数据安全成为焦点问题，目前网络通信数据的传输主要借助计算机程序的运行，因此数据加密技术的使用十分重要。文章首先阐述了数据加密技术，然后探讨了实现计算机网络通信安全建设，分析了硬件与软件等方面的设计，旨在提升计算机网络通信的安全性，避免在传输过程中出现用户隐私泄露问题。

关键词：数据加密技术；计算机；网络通信

引言

目前的网络体系十分复杂，通常需要依托多个主机连接所形成链路来共享数据信息，而想要确保数据传输安全，就必须通过加密数据信息的方式，避免数据泄露，而数据加密技术作为一种可以有效提升数据采集、存储以及传输安全性的技术，将其引入计算机网络通信建设中可以有效保证网络运行环境安全。

一、数据加密技术主要类型

（一）链路加密

链路加密是现阶段较为常用的一种数据加密技术，主要是在通信链路的两个节点之间对数据进行加密和解密，确保数据在传输过程中的安全性。链路加密技术通常使用对称加密算法，如AES、DES等，对数据进行加密处理。在链路加密过程中，发送方将明文数据通过加密算法转换为密文数据，然后在链路上传输。接收方在收到密文数据后，使用相同的密钥进行解密，还原为原始的明文数据。由于数据在传输过程中始终保持加密状态，因此即使链路受到攻击，攻击者也无法获取到有用的信息。

（二）节点加密

节点加密是在网络节点上对数据进行加密和解密，以确保数据在节点上的安全性。与链路加密相比，节点加密更注重对网络中间节点的安全保护，主要采用一种特殊的加密算法，在数据经过每个节点时都进行加密和解密操作，从而防止了数据在节点处被窃取或篡改。在实际应用中，节点加密可以与身份认证技术、访问控制技术相结合，实现多层次、全方位的安全防护[1]。

（三）数据签名加密

数据签名是一种基于非对称加密算法的技术，可以确保数据的完整性、真实性和不可抵赖性。发送方使用私钥对原始数据或其哈希值进行签名，接收方使用发送方的公钥来验证签名的有效性。如果数据在传输过程中被篡改，签名将失效。在实际应用中，数据加密和数据签名往往结合使用。例如在HTTPS通信中，对称加密算法用于加密实际的通信数据，而非对称加密算法用于安全地交换对称加密密钥，并通过数字签名来验证证书的真实性，确保通信双方的身份和数据的完整性。

二、数据加密技术下的计算机网络通信系统建设

（一）系统硬件设计

1.网络接口设计

在计算机网络通信接口的设计中，需要考虑多个要点。如选择加密算法、密钥管理、协议支持等。其中加密算法的选择尤为重要，选择的加密算法应提供足够的安全性来保护数据免受未授权访问和篡改，满足计算机的安全性需求。例如可以使用AES（高级加密标准）对称加密算法，可以提供强大的安全性和较高的加密速度。其次需要满足计算机的性能要求，例如选择对称加密算法，速度上要比非对称加密算法快，在需要处理大量数据时，对称加密算法可能是更好的选择。密钥的安全管理是加密设计中的一个重要方面。需要确保密钥的生成、存储、分发等环节都是安全的。因此可以使用ECDH密钥协商算法，保证客户端与服务器之间可以安全地交换密钥。此外需要保证接口的标准化与兼容性，选择广泛支持和标准化的加密算法，例如HTTPS协议，可以基于SSL/TLS提供一种标准化的加密通信方式。

2.网关模块设计

网关模块的主要功能包括连接不同网络、数据转换和协议转换、熔断限流、数据路由以及协议翻译等。在设计网关模块时首先需要做好网络拓扑规划，确定网关在网络中的位置和角色，以及与其他网络设备的连接方式。然后为网关分配合适的IP地址和子网，确保网络环境兼容并避免IP地址冲突。同时做好安全配置，可以使用国密算法对数据进行加密，确保数据传输过程中的机密性和完整性。也可通过IPSec VPN技术，在不同网络之间创建安全的通信通道，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。根据不同企业的网络环境，安全网关应提供多种部署模式，如旁路反向代理模式、旁路策略路由模式、网桥串联模式，以适应复杂的网络环境和客户需求。通过对网光模块的加密，有效保证了企业网络应用层的保密性，并通过通道加密技术防止了无授权应用程序进行互联网通信。

（二）系统软件设计

1.数据库设计

在数据库的设计中应遵循规范化原则，减少数据冗余和依赖，保证数据完整性。数据库设计通常包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等步骤。同时考虑索引优化、安全性、备份和恢复以及性能监控等方面功能。首先确定系统功能需求，根据需求设计数据库模型，同时考虑网络通信特性以及扩展性。最后进行安全性设计。在数据库的设计中可以使用分布式数据库技术，处理跨节点的事务，并提供数据查询功能，保证数据分布性、安全性和整体逻辑性。在安全性设计上主要使用数据加密技术，数据加密是保护存储在数据库中的敏感信息的关键技术。它可以防止未经授权的访问和数据泄露，确保数据的机密性和完整性，防止数据泄露，抵挡未授权访问[2]。

2.局域网加密

在计算机网络通信建设中，局域网加密是确保数据安全的重要措施。局域网加密可以采用对称加密算法（如AES）和非对称加密算法（如RSA），以及基于公钥基础设施（PKI）的安全加密系统设计。对称加密算法使用相同的密钥进行数据的加密和解密，而非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥，公钥用于加密数据，私钥用于解密。在局域网环境中，可以通过IPSec等协议建立安全的通信通道，实现数据的加密传输。利用IPSec协议建立安全的通信通道的过程中，首先，需要确定哪些网络通信需要加密和认证。这包括选择适当的安全策略，如AH（认证头）或ESP（封装安全载荷），以及设置加密算法和认证方法。并在网络设备上配置IPSec安全策略，包括定义安全关联（SA）、选择加密和认证密钥、设置生命周期参数等。然后将配置好的IPSec策略分配给网络中的主机或网络设备。配置完成后，需要验证IPSec策略是否正确应用，并测试通信是否安全。

3.误码率设计

在计算机网络通信建设中，误码率是衡量数据传输质量的关键性能指标。设计时，需要考虑多种因素以确保低误码率。误码率受多种因素影响，包括信道噪声、信号衰减、调制方式、编码方案、传输距离和干扰等。不同的应用场景对误码率有不同的要求。例如，局域网（LAN）和广域网（WAN）通常要求误码率在10^-19或更低，以确保高数据传输速率和低错误率。无线通信网络，如蜂窝网络和Wi-Fi，对误码率的要求则相对宽松，但仍需在可靠性和带宽效率之间进行权衡。卫星通信和光纤通信对误码率的要求则更严格，分别在10^-6到10^-7或更低的范围内。在设计计算机网络通信系统时，可以通过模拟仿真来分析误码率，并根据分析结果选择合适的调制解调器、编码方式和等效传输速率等参数。此外，还可以采用先进的信号处理技术，如基于遗传算法优化的神经网络，以进一步优化变换域通信系统的误码率性能。

结论

目前的计算机网络通信传输时仍然存在病毒入侵、数据篡改等安全风险，非常容易造成用户信息泄露，基于此，为了降低网络通信安全风险，本文基于数据加密技术，对计算机网络通信系统的硬件与软件的安全性设计进行了分析，可以有效解决安全隐患，保证用户隐私。

参考文献：

[1]张杨武.计算机网络通信安全中数据加密技术的研究[J].通讯世界，2024，31（07）：60-62.

[2]林婧.数据加密技术在计算机网络通信安全中的应用探究[J].数字通信世界，2024，（04）：125-127.

作者简介：田苗苗，女，1982年10月16日，学历本科，现职称，助理工程师，研究方向，通信工程