引言：电子信息工程作为当今科技领域的关键组成部分，其安全性问题日益成为全球关注的焦点。随着网络环境的不断演进和复杂化，从传统的数据加密和认证机制到先进的网络安全协议，安全技术在保障信息安全方面扮演着至关重要的角色。然而，面对高级持续性威胁、物联网安全挑战以及快速发展的人工智能和量子计算技术，现有的安全措施正遭遇前所未有的考验。
1、电子信息工程中安全技术的基本原理
1.1数据加密和认证机制
（1）对称加密技术
对称加密的核心在于，所加密和解密的密钥完全相同，其以其计算效率和速度而闻名，适用于大量数据的加密。如，对称加密算法是高级加密标准（AES），通常使用128、192或256位的密钥长度。例如，AES-256使用256位密钥，可产生 2256 种不同的密钥组合，确保了高强度的安全性。
在电子信息工程领域，对称加密常用于文件加密、安全通信协议如SSL/TLS中的数据传输加密。例如，HTTPS协议在数据传输过程中使用对称加密来保护用户数据的隐私和完整性。此外，密钥长度直接影响加密强度，256位的AES加密被认为是极其安全的，因其密钥空间为2256，即使使用强大的计算资源，也几乎不可能在实际时间内破解。
（2）非对称加密技术
非对称加密使用一对密钥，即一个公钥和一个私钥。公钥用于加密数据，而私钥用于解密。由于密钥是成对的，即使公钥是公开的，没有相应的私钥也无法解密数据。RSA（Rivest-Shamir-Adleman）则为广泛使用的非对称加密算法，一般所使用的密钥长度为2048位或更高。
在电子信息工程中，非对称加密主要用于数据传输的加密和数字签名。例如，RSA用于SSH（安全外壳协议）和HTTPS中的密钥交换过程。
1.2网络安全协议与标准
（1）SSL/TLS 协议
安全套接层（SSL）及其后继者传输层安全性（TLS）协议为保护网络通信安全的标准技术。TLS 使用加密、身份验证和消息完整性校验来保护数据传输。TLS 协议包括握手协议、记录协议等，其中握手协议用于在通信双方间安全地交换加密密钥。TLS 广泛应用于互联网通信中，例如在HTTPS中保护网页数据传输。例如，TLS 1.3，当前的最新标准，可改进的安全性和性能，如减少握手时。此外，TLS 协议使用多种加密算法，包括AES和RSA。
（2）IPSec 协议
网际协议安全（IPSec）为组协议，用于在IP层保护互联网通信。IPSec 支持认证头（AH）和封装安全有效载荷（ESP）两种模式，提供数据源认证、数据完整性、数据机密性（加密）和防重放服务。
IPSec 可被应用于虚拟私人网络（VPN）和安全的远程访问。通过对数据包的加密和认证，IPSec为敏感的网络通信提供了强大的安全保护，这一点在政府与企业网络中较为常见，此外该协议可使用不同的加密算法，如AES和3DES[1]。（3）IEEE 802.11i标准（Wi-Fi安全）
IEEE 802.11i主要是专门针对无线网络安全的标准，可加强Wi-Fi网络的安全性。该标准引入Wi-Fi保护访问（WPA）和WPA2协议，此协议利用先进的加密技术，如TKIP（临时密钥完整性协议）和AES，来保护无线网络的数据传输免受未授权访问和监听。
在电子信息工程中，IEEE 802.11i标准被广泛应用于商业和家庭Wi-Fi网络的安全设置。特别是WPA2，由于其强化的安全性，已成为大多数现代Wi-Fi网络的首选安全协议。此外， WPA2使用AES加密，通常配合CCMP（计数器模式密码块链接消息认证码协议）代替TKIP，以提供更强的安全性。AES加密通常使用128位密钥，在此基础上也支持192和256位密钥长度，以增强加密强度。
1.3系统漏洞防护技术
（1）入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）
入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）为两种关键的网络安全技术，用于识别和阻止潜在的恶意活动。IDS主要用于监控和分析网络流量，以检测异常行为或已知攻击模式。IPS则为积极的安全措施，不仅检测攻击，还主动阻止它们。在电子信息工程中，IDS/IPS系统广泛部署在企业网络边界和关键节点上，用于实时监控并响应安全威胁。其使用复杂的算法和模式识别技术来识别和阻止攻击，如DoS攻击、网络扫描、恶意软件传播等[2]。
（2）安全信息和事件管理（SIEM）系统
安全信息和事件管理（SIEM）系统属于高级的安全解决方案，用于实时收集、分析和存储安全相关的数据。SIEM系统可集成日志管理、事件关联、实时警报和合规性报告功能，使得安全团队能够快速识别、评估和响应安全事件。
在电子信息工程领域，SIEM系统用于监控和分析组织内部的安全状态，如用户活动、网络流量、系统日志等。这些信息被用来识别潜在的安全威胁，比如入侵企图、内部威胁或策略违规行为。SIEM系统还可利用先进的数据分析技术（例如，机器学习算法）来处理和分析大量数据。例如，其可处理每秒数千条日志条目，使用算法识别异常行为模式，从而有效地揭示隐藏的安全威胁[3]。
2、当前挑战与发展趋势
2.1当前安全技术面临的挑战
（1）高级持续性威胁（APT）
APT为复杂的网络攻击，目标明确，通常由国家级或其他高级别的黑客组织发起。这种攻击难以检测，因为攻击者会长时间潜伏在网络中，悄无声息地窃取信息或破坏系统。例如，APT攻击可能会利用零日漏洞（尚未公开的安全漏洞），这使得即使最先进的安全系统也难以及时防御。
（2）物联网（IoT）安全
随着物联网设备的广泛使用，安全挑战也日益增加。许多IoT设备的安全标准不统一，容易受到攻击。例如，不安全的IoT设备则被用作进行大规模分布式拒绝服务（DDoS）攻击的工具，这类攻击可以使关键的网络服务瘫痪。
2.2 发展趋势
（1）人工智能在安全防御中的应用
人工智能（AI）和机器学习正在被越来越多地应用于网络安全领域。AI可分析大量数据，识别模式和异常行为，从而更有效地预测和阻止攻击。例如，AI可以帮助实时监控网络流量，自动识别和响应未知的威胁，提高了防御系统的智能化和自动化水平。
（2）量子计算与未来加密技术
随着量子计算的发展，传统加密方法面临重大挑战。量子计算机有潜力在极短的时间内破解当前的加密算法。为应对这一挑战，研究人员正在开发量子安全的加密技术，如基于晶格的加密算法，这些算法即使面对量子计算机的攻击也能保持安全。
结束语：综上所述，从数据加密到网络安全协议，再到系统漏洞防护，这些技术不仅需要应对当前的安全威胁，还需合理预见和适应未来可能出现的安全挑战。因此，持续的研究和开发，以及安全思维的不断革新，是确保电子信息工程长期安全与可靠的关键。
参考文献：
[1]迟彩珍. 电子信息工程技术应用的安全性问题讨论[J]. 中国科技投资,2022(3):28-30.
[2]陆明霞. 电子信息工程技术的应用与安全防护[J]. 科学与信息化,2022(5):91-93.
[3]刘国祥,周卫红,李佩佩,等. 计算机电子信息工程技术的应用和安全[J]. 电脑编程技巧与维护,2021(5):40-41.
