面试题：网络编程中TCP Socket编程在网络安全数据传输方面的应用

Question

在网络安全场景下，使用TCP Socket进行数据传输时，如何防止数据被篡改？请阐述具体的实现思路和关键技术点。

Answer 1

实现思路

1. 数据加密：对传输的数据进行加密处理，使得即使数据被截获，攻击者也无法轻易获取其真实内容，更难以篡改。
2. 消息认证码（MAC）：为每条消息生成一个认证码，接收方通过验证该认证码来确认消息在传输过程中未被篡改。
3. 数字签名：发送方使用私钥对数据或数据摘要进行签名，接收方使用发送方的公钥进行验证，确保数据来源可靠且未被篡改。

关键技术点

1. 加密算法选择：可选用对称加密算法（如AES）用于高效加解密大量数据，非对称加密算法（如RSA）用于密钥交换和数字签名。
2. MAC算法：常用的有HMAC（Hash - based Message Authentication Code），结合哈希函数（如SHA - 256），根据数据和共享密钥生成固定长度的MAC值。
3. 数字签名实现：在发送端，先计算数据的哈希值，然后使用私钥对哈希值进行加密生成签名；在接收端，使用公钥解密签名得到哈希值，并与重新计算的数据哈希值对比。
4. 密钥管理：安全地生成、存储和分发加密密钥与MAC密钥等，确保密钥不被泄露。例如使用密钥交换协议（如Diffie - Hellman）协商对称加密密钥。