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探讨应用数学在网络安全中的应用

2019-12-28 923 上传者：管理员

摘要：信息安全问题成为网络时代所面临的一大难题。21世纪是一个多元化的社会，全世界各个区域之间的角逐从现实进入网络，作为数学应用升级学科的应用数学，可以有效解决网络安全领域出现的难题。专家学者研究的重点方向为如何发展应用数学，并有效的将其与数字媒介相结合，以此确保网络安全。文中对应用数学在信息安全领域的实际运用，应用数学对信息安全产生的作用进行了总结和分析，希望为应用数学在信息安全领域的发展提供借鉴。

关键词：
信息安全
应用数学
数据加密
身份认证
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现代社会充斥着信息化带来的痕迹，大数据时代的人类生活对于网络的依赖正在逐渐加深，但是公众对于涉及个人安全的隐私信息是否完整这一焦虑正在不断升级。中国作为极富潜力的新兴经济体，同时也是互联网使用人数最多的国家，在这个庞大的体量之下保证数据的安全更是当务之急。应用数学是一种强有力的技术支撑，发展应用数学能够更好的服务于网络安全以及信息化建设，技术的需求日渐扩大，如何利用数学知识，达到信息科技和应用数学的协同发展非常重要。

1、什么是应用数学

应用数学，从字面上看就可以分为“应用”和“数学”两个方面：首先在定义上，顾名思义，应用数学指的就是与应用有关的数学，就是数学理论在实际工作生活中的应用。

在研究范围层面，应用数学作为一门衍生学科，它与其它学科的交互性显著提高，它与纯数学存在着显著的目的性上的区别，应用数学，总的名称可以概括为应用目的明确的数学理论和方法，其主要内容包括微分方程、向量分析、矩阵、傅立叶变换、数值方法、概率论、数理统计等数学分支。同时对于从各种应用领域中概括出来的一些数学问题，也作出相应的研究分析。

2、应用数学在网络安全的重要性

现阶段，随着互联网的不断发展，网络资源逐渐呈现出开放性、虚拟性以及共享性的特征，这在很大程度上加大了网络安全问题的发生的频率，例如:个人隐私信息被泄露、病毒、木马等等一系列网络安全隐患。在这种情况下，充分的借助人工智能，来对计算机网络进行安全管理与维护，能够在很大程度上确保计算机网络通信安全，避免个人隐私信息被泄露。

人工智能的快速发展离不开应用数学理论和方法的支撑。应用数学能够有效的帮助人工智能解决一些不确定性的问题。其次，人工智能能够准确的计算并推理数据，在很大程度上依靠数学提供基本运算模式，这不仅在很大程度上缩短了网络运行时间，而且还促进了工作效率以及工作质量的提升。在这种情况下，即使人工智能所需要处理的数据存在着较大的复杂性，那么也能够在极短的时间内完成计算处理，并且所需要较低的能源是非常低的。

在网络安全的努力中，人工智能通过智能信息化工具进行数据信息采集、处理、传输、存储、分析和利用，它的工作涵盖数据安全和系统安全等信息安全内容，这其中需要充分利用应用数学这一数据处理媒介，实现对相关信息化数据问题的分析和处理，推动应用数学与信息安全的有效链接，确保信息来源、方向和内容的真实准确性和完整性，避免信息在使用过程中的泄露和扩散。因此发展应用数学对于加强信息的安全管理非常重要。

3、用数学与网络安全结合案例

在保障信息安全的真实性和完整性的同时，面对庞杂的信息安全数据处理时，运用好应用数学这一处理媒介能够提升信息安全的使用效率。身份认证和数据加密是两个运用较为得当的例子。

3.1 数据加密

数据加密是通过计算机程序对特定信息进行机密处理，使之成为无法直接读取的数据代码，必须经由解密的方式才能破译，较好地保障网络信息安全。现代数据加密主要采用私用密钥加密技术和公开密钥加密技术，寻求基于密钥的新算法，实现一次非线性变换，体现出高加密强度、快速的特点。在金融交易领域之中尤其突出，必须运用身份认证和数据加密技术，实现对金融用户数据的安全保护，因此需要不断运用应用数学理论和方法，创新支付信息、账户信息等安全机密手段和技术、利用矩母函数、特征函数、概率母函数、算法函数为数据加密提供强大的技术支撑，更好地保障用户交易安全。

数据加密可以有效保护原文件的内容，在保护的同时使数据能够更好保存下来。在实际操作过程中借助相关数据的应用是身份认证的安全信息进行合理有效真实的保障。

3.2 身份认证

身份认证系统是模式识别与图像处理的结合，这一研究体现了应用数学与信息安全两者在实际应用过程中是如何相辅相成的。模式识别与图像处理模式主要是通过计算机技术结合数学定律对事件的整个过程进行分类与鉴别。对于这里的“事件”可以理解为图像、声音以及文字等具体的事物。这些事物是一种抽象化、程度化的。将这些庞杂的信息进行有效提升的同时也能确保信息的安全性，需要将当前的可识别的有效信息转换为模式识别与图像处理的重要应用内容。在进行转换的过程中识别模式主要的方法包括句法模式、统计、结构等，而这些方法的应用主要是通过数学途径将可识别的数学抽象化、特征化、数字化，然后通过函数鉴别的方式进行分类归纳。

身份识别和数据加密具有互补性，对于身份认证的实际应用主要体现在金融交易过程中的信息安全性保护。面对庞大的金融交易数据除依托应用数学进行信息处理外更加需要借助身份认证与数据加密这一处理方式来对数据和信息安全进行保护。在数据加密的过程中还需要借助数字认证、数字证书等与数学有关的应用方式。在这个过程中身份认证会随着信息化的不断进步而进行改变。这种改变的方式是通过身份认证和数据加密来解决信息使用的安全性问题,同时也解决网络系统中身份识别问题。

4、结语

随着信息化全面扩大的发展方向，在信息量逐渐增加的过程中对于信息安全的处理方式也促使应用数学的充分利用，能够实现各种信息化应用领域与信息系统的产生的效率。在延伸信息化广度方面，研究者除通过优化拓扑结果与数据加密算法外，还可以利用数据压缩技术的手段、数据加密技术的处理方法来体现出应用数学与信息安全形成一种相互依存的关系。应用数学在信息安全中扮演着重要的作用。

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