应用层加密

‘壹’ 应用层加密与内核级加密有什么不同

透明加解密技术是近年来针对企业文件保密需求应运而生的一种文件加密技术。所谓透明，是指对使用者来说是不可见的。当使用者在打开或编辑指定文件时，系统将自动对未加密的文件进行加密，对已加密的文件自动解密。文件在硬盘上是密文，在内存中是明文。一旦离开使用环境，由于应用程序无法获得自动解密的服务而无法打开，从而起到保护文件内容的效果。
透明加解密技术是与操作系统紧密结合的一种技术，它工作于操作系统底层，从技术角度看，可分为内核级加密和应用级加密两类。内核级通常采用文件过滤驱动技术，应用级通常采用 API HOOK（俗称钩子）技术，其基本原理都是要接管文件 IO（读写）操作，通过监视涉密进程（受保护程序）的磁盘读写，对保密文档进行动态的加密和解密。由于这些操作都在底层自动完成，除了速度可能稍有降低外，用户在使用方式上与平时没有差异。
个别基于内核级开发的产品厂商喜欢向用户宣称，用文件系统过滤驱动来实现透明加解密更加底层，安全性自然也最强。事实上，他们忽略了一个基本的原则——加密应尽可能早，解密应尽可能晚。只有当应用程序刚产生机密数据的时候就立即加密，而直到应用程序需要使用数据的前一刻才解密它，才能最大程度地降低机密信息被中途截取的可能。一味地追求底层，恰恰与以上原则背道而驰。
这里并不打算让大家相信产品完全工作在应用层才最安全，只是想让大家明白，透明加解密产品的安全性并非完全体现在产品基于内核级或应用级开发。客观地说，基于内核级与应用级的文件 IO 接管、对象访问控制等工作，在原理上并无本质不同，都属于广义的 HOOK 技术。由于内核级代码工作在驱动层，相对应用级代码更难于被恶意用户绕过，所以用于访问控制与自我保护的效果优于应用级。但另一方面，由于内核级代码工作在系统最底层，代码中稍有疏忽必将导致系统蓝屏和文件损坏，甚至其他应用软件的“不规范”操作也可能导致透明加解密产品的内核代码崩溃，稳定性与兼容性远不及应用级代码。这些特性迫使内核级开发人员必须尽可能保持代码的“简洁”，逻辑复杂一点、功能细致一点，开发与调试的难度都会成倍增长。我们针对竞争对手的产品测试结果也从侧面证明了以上观点：某内核级加解密产品对受保护程序的验证依据，仅仅是可执行程序的文件名。用户只要把任意一个网络程序改名为 Office 执行程序名，就可以将加密文档解密外发了。这样的透明加解密产品虽然完全工作在内核级，但是有安全性可言吗？
综合以上原因，铁卷产品采用了内核级与应用级技术相结合的实现方案：
1、加解密模块采用应用级 API HOOK 技术，在受保护程序读写文件的过程中，确保加密时机最早而解密时机最晚，最大限度缩短明文信息在内存中的可访问路径。同时强化各项验证的判断处理，降低程序实现的复杂性，避免纯驱动级文件透明加解密的实现方案中，可能由于任何细节处理不当而导致系统蓝屏、文件损坏的现象发生。
2、加解密模块在设计上不可拆分，若应用层 HOOK 模块被以任何方式摘除，则加解密功能同时失效，无法单独绕过加密流程。由此可保证受保护程序永远遵循以下规则：若能读取加密文档，则产生的所有文档均强制被加密；若产生的文档不加密，则无法读取任何被加密的文档。
3、访问控制及自我保护模块工作在内核级，确保控制、防护机制难以被上层程序绕过。

‘贰’ 企业如何选择自动加密软件

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并且域之盾的网络行为管控功能也非常强大，对员工的上网行为规范管理做得非常全面，适合公司使用

1. 透明加解密

系统根据管理策略对相应文件进行加密，用户访问需要连接到服务器，按权限访问，越权访问会受限，通过共享、离线和外发管理可以实现更多的访问控制。

2. 泄密控制

对打开加密文档的应用程序进行打印、内存窃取、拖拽和剪贴板等操作管控，用户不能主动或被动地泄漏机密数据。

3. 审批管理

支持共享、离线和外发文档，管理员可以按照实际工作需求，配置是否对这些操作进行强制审批。用户在执行加密文档的共享、离线和外发等操作时，将视管理员的权限许可，可能需要经过审批管理员审批。

4. 离线文档管理

对于员工外出无法接入网络的情况可采用系统的离线管理功能。通过此功能授权指定用户可以在一定时间内不接入网络仍可轻松访问加密数据，而该用户相应的安全策略仍然生效，相应数据仍然受控，文档权限也与联网使用一样。

5. 外发文档管理

本功能主要是解决数据二次泄密的威胁，目的是让发出的文档仍然受控。通过此功能对 需要发出的文件进行审批和授权后，使用者不必安装加密客户端即可轻松访问受控文件，且可对文件的操作权限及生命周期予以管控。

‘叁’ 开发中常见的加密方式及应用

开发中常见的加密方式及应用

一、base64

简述：Base64是网络上最常见的用于传输8Bit 字节码 的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。所有的数据都能被编码为并只用65个字符就能表示的文本文件。( 65字符：A~Z a~z 0~9 + / = )编码后的数据~=编码前数据的4/3，会大1/3左右（图片转化为base64格式会比原图大一些）。

应用：Base64编码是从二进制到字符的过程，可用于在 HTTP 环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一 标识符 （一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP 表单 和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制 数据编码 为适合放在URL（包括隐藏 表单域 ）中的形式。此时，采用Base64编码具有不可读性，需要解码后才能阅读。

命令行进行Base64编码和解码

编码：base64 123.png -o 123.txt

解码：base64 123.txt -o test.png -D Base64编码的原理

原理：

1)将所有字符转化为ASCII码;

2)将ASCII码转化为8位二进制;

3)将二进制3个归成一组(不足3个在后边补0)共24位，再拆分成4组，每组6位;

4)统一在6位二进制前补两个0凑足8位;

5)将补0后的二进制转为十进制;

6)从Base64编码表获取十进制对应的Base64编码;

Base64编码的说明：

a.转换的时候，将三个byte的数据，先后放入一个24bit的缓冲区中，先来的byte占高位。

b.数据不足3byte的话，于缓冲区中剩下的bit用0补足。然后，每次取出6个bit，按照其值选择查表选择对应的字符作为编码后的输出。

c.不断进行，直到全部输入数据转换完成。

d.如果最后剩下两个输入数据，在编码结果后加1个“=”;

e.如果最后剩下一个输入数据，编码结果后加2个“=”;

f.如果没有剩下任何数据，就什么都不要加，这样才可以保证资料还原的正确性。

二、HASH加密/单向散列函数

简述：Hash算法特别的地方在于它是一种单向算法，用户可以通过Hash算法对目标信息生成一段特定长度（32个字符）的唯一的Hash值，却不能通过这个Hash值重新获得目标信息。对用相同数据，加密之后的密文相同。 常见的Hash算法有MD5和SHA。由于加密结果固定，所以基本上原始的哈希加密已经不再安全，于是衍生出了加盐的方式。加盐：先对原始数据拼接固定的字符串再进行MD5加密。

特点：

1) 加密 后密文的长度是定长(32个字符的密文)的

2)如果明文不一样，那么散列后的结果一定不一样

3)如果明文一样，那么加密后的密文一定一样(对相同数据加密，加密后的密文一样)

4)所有的加密算法是公开的

5)不可以逆推反算(不能根据密文推算出明文)，但是可以暴力 破解 ，碰撞监测

原理：MD5消息摘要算法，属Hash算法一类。MD5算法对输入任意长度的消息进行运行，产生一个128位的消息摘要。

1)数据填充

对消息进行数据填充，使消息的长度对512取模得448，设消息长度为X，即满足X mod 512=448。根据此公式得出需要填充的数据长度。

填充方法：在消息后面进行填充，填充第一位为1，其余为0。

2)添加信息长度

在第一步结果之后再填充上原消息的长度，可用来进行的存储长度为64位。如果消息长度大于264，则只使用其低64位的值，即（消息长度 对264取模）。

在此步骤进行完毕后，最终消息长度就是512的整数倍。

3)数据处理

准备需要用到的数据：

4个常数：A = 0x67452301, B = 0x0EFCDAB89, C = 0x98BADCFE, D = 0x10325476;

4个函数：F(X,Y,Z)=(X & Y) | ((~X) & Z);G(X,Y,Z)=(X & Z) | (Y & (~Z));H(X,Y,Z)=X ^ Y ^ Z;I(X,Y,Z)=Y ^ (X | (~Z));

把消息分以512位为一分组进行处理，每一个分组进行4轮变换，以上面所说4个常数为起始变量进行计算，重新输出4个变量，以这4个变量再进行下一分组的运算，如果已经是最后一个分组，则这4个变量为最后的结果，即MD5值。

三、对称加密

经典算法：

1)DES数据加密标准

DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。

DES算法是这样工作的：如Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密， 生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES的输出结果。在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。这样，便保证了核心数据（如PIN、MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性。

2)3DES使用3个密钥，对消息进行(密钥1·加密)+(密钥2·解密)+(密钥3·加密)

3)AES高级加密标准

如图，加密/解密使用相同的密码，并且是可逆的

四、非对称加密

特点：

1)使用公钥加密，使用私钥解密

2)公钥是公开的，私钥保密

3)加密处理安全，但是性能极差

经典算法RSA:

1)RSA原理

(1)求N，准备两个质数p和q,N = p x q

(2)求L,L是p-1和q-1的最小公倍数。L = lcm(p-1,q-1)

(3)求E，E和L的最大公约数为1(E和L互质)

(4)求D，E x D mode L = 1

五、数字签名

原理以及应用场景:

1)数字签名的应用场景

需要严格验证发送方身份信息情况

2)数字签名原理

(1)客户端处理

对"消息"进行HASH得到"消息摘要"

发送方使用自己的私钥对"消息摘要"加密(数字签名)

把数字签名附着在"报文"的末尾一起发送给接收方

(2)服务端处理

对"消息" HASH得到"报文摘要"

使用公钥对"数字签名"解密

对结果进行匹配

六、数字证书

简单说明:

证书和驾照很相似，里面记有姓名、组织、地址等个人信息，以及属于此人的公钥，并有认证机构施加数字签名,只要看到公钥证书，我们就可以知道认证机构认证该公钥的确属于此人。

数字证书的内容：

1)公钥

2)认证机构的数字签名

证书的生成步骤：

1)生成私钥openssl genrsa -out private.pem 1024

2)创建证书请求openssl req -new -key private.pem -out rsacert.csr

3)生成证书并签名，有效期10年openssl x509 -req -days 3650 -in rsacert.csr -signkey private.pem -out rsacert.crt

4)将PEM格式文件转换成DER格式openssl x509 -outform der -in rsacert.crt -out rsacert.der

5)导出P12文件openssl pkcs12 -export -out p.p12 -inkey private.pem -in rsacert.crt

iOS开发中的注意点：

1)在iOS开发中，不能直接使用PEM格式的证书，因为其内部进行了Base64编码，应该使用的是DER的证书，是二进制格式的；

2)OpenSSL默认生成的都是PEM格式的证书。

七、https

HTTPS和HTTP的区别：

超文本传输协议HTTP协议被用于在Web浏览器和网站服务器之间传递信息。HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如信用卡号、密码等。

为了解决HTTP协议的这一缺陷，需要使用另一种协议：安全套接字层超文本传输协议HTTPS。为了数据传输的安全，HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。

HTTPS和HTTP的区别主要为以下四点：

1)https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。

2)http是 超文本传输协议 ，信息是明文传输，https则是具有 安全性 的 ssl 加密传输协议。

3)http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

4)http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的 网络协议 ，比http协议安全。

5)SSL：Secure Sockets Layer安全套接字层;用数据加密(Encryption)技术，可确保数据在网络上传输过程中不会被截取及窃听。目前一般通用之规格为40 bit之安全标准，美国则已推出128 bit之更高安全标准，但限制出境。只要3.0版本以上之I.E.或Netscape 浏览器 即可支持SSL。目前版本为3.0。SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。SSL协议可分为两层：SSL记录协议(SSL Record Protocol)：它建立在可靠的传输协议(如TCP)之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。SSL握手协议(SSL Handshake Protocol)：它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。

‘肆’ solidworks有哪些加密系统

solidworks加密软件有很多种，分为驱动层加密和应用层加密两大类，驱动层加密加密强度高，图纸权限控制灵活，不占用硬件资源，加密速度快，代表产品：合力天下数据防泄密系统。

合力天下数据防泄密系统(HL-dataAS)用于保护企业的知识产权、客户资料、财务数据、技术图纸、应用系统等机密信息化数据不外泄。简单地说，”合力天下”防泄密系统让企业机密数据和应用系统的重要资料“拷不走”、“屏幕截取不走”、“另存不走”、“打印不走” 、“内容复制不走”、“MSN、QQ、邮件发送不走”。
一、支持各种文件格式加密（CAD、OFFICE、PDF、图纸、计算机程序、课件、游戏动画、数码照片、视频…..），用户也可以根据自己的需要定制；支持出差人员管理；支持文档外发管理；防止涉密文档非法扩散。支持控制台审批解密，支持手机审批解密。灵活的权限控制：只读，可写，可编辑，禁止删除；屏幕水印,图纸水印,打印水印、禁止拍照等。
二、 支持局域网部署和互联网部署模式，支持总部和异地分支机构分别部署；支持单机部署模式；确保公司内部资料的相互流通。
三、支持各种应用系统：支持基于Windows的B/S、C/S的各种业务应用软件加密，如PDM、PLM、ERP、OA、CRM、CAM、HR、采编软件、流程管理软件、电子商务软件、财务软件、文档管理系统、网站服务器、云服务器、企业网盘、手机终端等。
四、 支持任意格式文档类型：Office、Open office、Wps、PDF、outlook、FOXMAIL、ARM、ANSYS、Easypro、OA系统、ERP、MSVISIO、 AutoCAD、Autodesk Inveator、Autovue、ACDSee、Pro/E、Inventor、CAXA、CAJviewer、Protel、PReS、Keil、Quartus、AVR Studio、 ARM Studio、Siemens Wicc、Xtcapp55、TurboCAD、开目CAD、TwinCAD、CATIA、Solid Edge、UG、PowerDraft、Photoline、清华天河CAD 、中望CAD、英泰CAD、浩辰CAD、凯思CAD、JEwelCAD、Code Wright、ULTRAEdit、Solidworks、SVN、ZDDS、IAR、PowerDesigner、FPWIN GR、FX-PCS-DU-WIN-C、FXGPWIN、PhptoShop、DreamWeaver、MTcardEdit、CorelDraw、Fireworks、Flash、ACDSee、ZineMarker、 HITACHI Embedded workshop、HIGH-Performance Embedded workshop、Embedded workshop、CAM350、Matlab、 Labview、Illustrator、 MAYA、3D MAX、unity、realplay、media player、Cakewalk、Flash、LRC Editor、Lightscape、Beyond Compare、Java、Delphi、VS.Net、C、 VB、VC、C++、Java虚拟机、Source Insight、WINRAR、EDITplus、IBM ClearCase、PowerBuilder、PowerPCB、Powerlogic、Power mill 、数控传输软件、视频文件、编程ICC、打标机（票据打印）、CAMtastic、DELcam-Exchange、cimatron、Macrumedia、Microchip、 MasterCAM、FastCAM、MyEclipse、Eclipse、Tomcat、MultiGen Creator、FoxPro、Access、MSSQL、Oracle、WinMerge、XOREAX、InCrediBuid、 ZBrush3、JDPaint、BodyPaint 3D、英泰PDM、NTKO、KASS、WINRAR、SILK ROAD、ETMARK、海康威视监控视频、邮箱大师、安卓手机、苹果手机等各种文档格式，即可自定义加密任意文件格式。

五、支持以下操作系统(32位 64位)：
Windows XP、2003、2008、2012、win7、win8、win10; LINUX系统; 苹果MAC OS系统; 安卓（Android）系统 ，苹果 IOS 系统。

六、 支持中文、英文、俄、日文、德文、韩文、法文、西班牙文等各种语言网络环境，支持中文、英文、俄、日文、德文、韩文、法文、西班牙文等各种语言文档加密。

七、合力天下数据防泄密系统按功能分为以下版本：租用版，普及版 ，企业版 ，专业版，行业版，源码版，OEM版，旗舰版。可以满足国内各类企事业、设计院所、政府机关单位部署。

‘伍’ 在网络应用层和传输层之间提供加密方案的协议是什么

是SSL。

加密，是以某种特殊的算法改变原有的信息数据，使得未授权的用户即使获得了已加密的信息，但因不知解密的方法，仍然无法了解信息的内容。 在航空学中，指利用航空摄影像片上已知的少数控制点，通过对像片测量和计算的方法在像对或整条航摄带上增加控制点的作业。

加密之所以安全，绝非因不知道加密解密算法方法，而是加密的密钥是绝对的隐藏，流行的RSA和AES加密算法都是完全公开的，一方取得已加密的数据，就算知道加密算法也好，若没有加密的密钥，也不能打开被加密保护的信息。单单隐蔽加密算法以保护信息，在学界和业界已有相当讨论，一般认为是不够安全的。公开的加密算法是给黑客和加密家长年累月攻击测试，对比隐蔽的加密算法要安全得多。

‘陆’ 数据库怎么加密

数据库加密作为近年来兴起的数据库安防技术，已经被越来越多的人所重视。这种基于存储层加密的防护方式，不仅可以有效解决数据库明文存储引起的泄密风险，也可以防止来自内部或者外部的入侵及越权访问行为。从技术手段上来看，现今数据库加密技术主要有三大类，分别是前置代理及加密网关方式、应用层加密方式以及后置代理方式，其中后置代理技术有有两种不同的技术路线，分别为：基于视图和触发器的后置代理技术和基于TDE技术的加密技术。你与安华金和了解下吧，以前他们还专门有过相关文章介绍。

‘柒’ 公司办公的终端电脑启用了几种加密模式

较为常见的是软件加密方式中的应用层加密和驱动层加密这两种加密模式。
应用层加密类似于加壳加密方式，驱动层加密就是在操作系统底层加密（其优势是在数据文件新建生成的时候就对其自动加密，操作简单，并且不影响人员的日常使用和办公，这是企业使用较多的第三方加密方案）。
如企业在办公环境下部署风奥加密，然后在不同部门的不同电脑上安装加密客户端，然后企业根据自身的需求在加密服务器端设置好不同部门的加密文件使用权限，以及企业对外数据交互的审批解密流程设置。如，企业将autoCAD，Photoshop软件生成的文件设置为涉密程序，那么所有安装客户端电脑通过该类涉密软件生成的任意格式的任意电子文件都是涉密的。

‘捌’ 加密软件都用的什么技术呢

现在最使用也最好用的就是透明加密软件，也就是采用透明加密技术，透明加密技术又分为驱动层及应用层，具体详细的可以自己搜一下透明加密，也建议选择透明加密软件-红线防泄密系统。

‘玖’ 天锐绿盾数据防泄密软件加密是在驱动层还是应用层

驱动层。驱动层透明加密技术工作在windows的内核层，他工作于windows API函数的下层。当API函数对指定类型文件进行读操作时，系统自动将文件解密；当进入写操作时，自动将明文进行加密。由于工作在受windows保护的内核层，运行速度更快，加解密操作更稳定，但开发难度大。
应用层加密通过windows的钩子技术，监控应用程序对文件的打开和保存，当打开文件时，先将密文转换后再让程序读入内存，保证程序读到的是明文，而在保存时，又将内存中的明文加密后再写入到磁盘中。与应用程序密切相关，它是通过监控应用程序的启动而启动的。一旦应用程序名更改，则无法挂钩。同时，由于不同应用程序在读写文件时所用的方式方法不尽相同，同一个软件不同的版本在处理数据时也有变化，钩子透明加密必须针对每种应用程序、甚至每个版本进行开发。
应用程序为了防止黑客入侵设置了反钩子技术，这类程序在启动时，一旦发现有钩子入侵，将会自动停止运行，所以应用层加密很容易通过反钩子来避开绕过。
应用层透明加密技术（钩子透明加密技术）开发容易，但存在技术缺陷，应用程序版本变更容易产生不兼容，而且容易被反Hook所破解。

‘拾’ 数据加密是利用基于什么算法的程序和保密的历史对信息进行编码

数据加密一般分为应用层加密和驱动层加密

• 应用层加密

应用层加密是基于操作系统之上的加密方式。它完全不需要理会windows底层无比复杂足以让人崩溃的处理方式，它仅仅需要关心应用软件的行为。

应用层加密必须为每个应用程序都去开发一个加解密模块。这是因为，每种应用软件读写数据的行为多多少少会有点差异。同样的软件升级，例如word从2003升级到2007，该子模块必须重新开发。现在各种专业软件层出不穷，很多软件仅仅应用在特定的领域，为每种软件开发加密模块也是不现实的，开发成本，测试成本巨大。而且您愿意接受在购买了加密软件之后每年还需要支付二次开发费用吗？从技术上说，HOOK技术是基于应用层加密的软件的技术基础。鉴于HOOK技术被绝大多数病毒和流氓软件所应用。微软明确的表示在64位机器的操作系统上不再支持现有的绝大多数HOOK。也就是说，目前基于应用层加密的防泄密软件在64位平台上必须重新开发。所以我们认为，基于应用层加密在可扩展性，可持续性方面的劣势决定了它不是一个好的选择对象。

• 驱动层加密
  

驱动层加密是在操作系统的内核底层驱动完成加密动作的。这样做的好处是，无论是哪种应用程序，加密模块都可以捕获到它的读写行为，但是它为此付出的代价是必须去处理好windows底层那种非常复杂的处理方式，并且与之结合，浑然一体。

从技术上说，驱动层加密是领先应用层加密的。从企业的应用成本上来说，驱动层加密的优越性也是远远大于应用层的。因为您一旦选购了驱动层加密产品，无论是你企业采用什么样的应用软件，驱动层加密都可以应付自如而不需要二次开发，其可扩展性、优越性是显而易见的。