如何确保网络通信中数据的安全传输？

C站白月光——20年码龄的技术VC大咖为大家直播，错过的小伙伴快来看看文字直播补课吧~

1、网络安全中的safe和security

网络安全现在越来越受到国家层面的重视，包括国家网信办、网警，都属于第一梯队。在目前整个网络安全领域，中国的从业人数应该是占比较多的，但大部分属于初级阶段。在网络安全领域，涉及到另外一个知识领域：密码学。

网络通信中的安全问题，要能很好的理解安全问题，我们先应该好好的来定义一下“安全”这个词，在计算机技术领域，“safe”，“security”翻译成中文都叫“安全”，因此中国的程序员常常混淆二者，但我们应该知道，他们其实是两个不同的领域。有些网络安全基地有些摄像头、电梯监控装置、防火装置，看上去好像和安全相关，但和网络安全是同一个意思吗？

工程师主流的交付质量标准 “DRUSS” 中 “SS”指的就是 这两个“安全”，一个成功交付的软件在使用时应该是“safe”的，它也应该是“security”，不易被网络入侵。软件应该是safe的，同时也应该是security的。网络通讯同样也有两个维度，大概率指的是security。但如果要自己设计通讯协议，保障数据安全，更有可能指的是safe。

2、数据校验与纠错

今天的主题是网络通信中的安全，就是safe这一块。因此我们就从最基础的通信安全说起。

开发的出来的软件，需要保证整个控制逻辑是准确的，如果导致生产事故，软件就是不安全的。流程是否安全，不是程序员决定的，这是每家公司的安全生产手册决定的。软件运行中的安全需要保证数据采集的精度是否满足要求，失控了是否能安全停止。

如果用双绞线或同轴电传输数据，会受到线路长度的影响。数据是否可靠，就是网络通讯第一个要解决的问题，就是safe。怎么判断网络数据包是否正确的呢？但是网络数据发送不可能一次发送几个GB，而是分次传输。所以通过将大数据包拆分成小数据包来发送，需要保证小的数据包是发送正确的。因为接收方要确定每一个接收到的数据能够正常拼接的。

如果一张bmp图片拆成很多小的数据包来发送，必须保证前几位是正确的，因为前几位决定了bmp的元数据信息，如果这个都损坏了，那么图片就不可能打开了。但是如果是图片中间的数据包发生损坏，那么图片可能还是能够打开的，只不过颜色会出现错乱或者出现黑色的斑块。

如果是有些压缩格式的文件，就比较麻烦了。如果是rar压缩文件，中间发生任何一位错乱，可能整个文件就废了。因为压缩文件会按照压缩算法，把文件压缩的很厉害，所以几位错乱，可能就能决定整个文件是否能打开。

一些重要的，实效性比较强的数据，有可能会因为压缩算法导致全部重传。所以网络安全中的safe，是需要确定每一个接收的数据都是准确的。如果能够识别哪个包坏了，就能把哪个包重传一次，就能大大节约带宽，提高效率。这就涉及到信息编码中的纠错技术。

在传输数据时，怎么确定数据没有错误呢？

通过这种方法，能够确保一般情况下的数据正确性。但由于它无法解决的这两个问题，所以出现了奇偶校验法。

从上面的图可看到，一共64位，但只有49个数据位是有效的。和位校验不同的是，奇偶校验法需要消耗更多的数据位，但确保了数据纠错功能的实现。

没有最好的方法，只有最合适的方法。通过数据算法的创新，就能实现网络通讯的safe。但是这依然无法绝对防止数据错误。比如，和位校验一样，出现错误的位置刚好抵消，这就无法实现纠错了。但这种方式比完全不校验的安全性要高很多。

这只是演示的最简单的数据包，一般数据传输会有包头、包体，会有很多封装格式的数据，校验、纠错算法会比这复杂的多。

3、黑客的“行话”

计算机文化里面，会有很多「黑话」，资深大牛们一听就会会心一笑。

用底层思维来看看，工程师们到底是如何保障通信安全，还有就是黑客世界的几个著名人物：爱丽丝（发送者，Alice）、鲍勃（接收者，Bob）、伊芙（窃听者，Eve）

之所以这样，是因为之前会用A、B、C来代替不同的用户角色，但是A、B、C不够形象。所以有了Alice、Bob和Eve。那么C哪里去了？

因为通常情况下，点对点通讯只需要发送方和接收方就够了，所以通常只有Alice和Bob出镜。但是如果在多人通讯情况下，C、D就出现了。他们在这里呢：）另外几个角色：卡罗尔（第三个用户，Carol）、戴夫（第四个用户，Dave）、艾萨克（Isaac ，ISP服务提供商）、伊凡（Ivan，发行人）。

因为时间限制，咱们关于Security话题会放在下一期直播上，那么到时候就会谈到Alice、Bob、Carol、Dave、Eve他们在干嘛了。

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