XML安全平台XML Engine的研究与实现

论文摘要

Web 的诞生推动了Internet 及其应用的发展,而现有的HTML 具有很多局限性,不具备大规模Web 应用所需的可扩展性、结构化和数据验证等特性。为此,1998 年2 月,W3C 发布了XML 1.0 作为其推荐标准。这个超越HTML 能力范围的新语言XML( eXtensible Markup Language),作为数据表示的一个开放标准,给Web 应用乃至网络计算注入了新的活力。Web Services(Web 服务)以XML、SOAP 等技术为基础,实现Internet 上的以“服务”为基础的松散耦合的过程调用。而在这些过程调用过程中,XML作为信息表示和传递的载体。Web 服务已成为计算世界的新宠,它有望解决我们的所有计算问题,包括平台差异以及与旧系统间的互操作性等问题。随着应用数据流量的增长以及针对应用层攻击的日益增多,保护Web 应用中XML 数据流的安全性变得越来越重要。XML Engine(中文名称XML 引擎)是一种应用层安全网关,为Web 服务中的XML 数据提供消息级的安全通信。本课题设计的XML Engine 采用开放的体系架构,在该架构下可以灵活地添加新的安全控制机制,可以动态地配置安全服务。XML Engine 平台构建了良好的可升级的架构,并提供模块化的快速升级能力,提供可插拔的扩展模块机制,使安全模块可以方便的加入和卸出系统。本文在XML1.0 规范和SOAP 规范1.0.2版本的基础上,对研发过程中所涉及到的XML、Web Services 及XML 安全等相关技术进行了深入的分析,详细阐述了设计与实现XML Engine 的方法和步骤,最后结合实际给出了一个网上购物的Web 应用实例。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 定义与约定
• 1.3 作者的主要工作
• 1.4 章节安排
• 1.5 小结
• 第二章 相关技术
• 2.1 XML 语言
• 2.1.1 XML 语言的定义
• 2.1.2 XML 的优势
• 2.1.3 DTD 的介绍
• 2.1.4 Schema 的介绍
• 2.2 应用程序接口DOM 与SAX
• 2.2.1 DOM
• 2.2.2 SAX
• 2.2.3 DOM 和SAX 的比较
• 2.3 Web Services 架构与关键技术
• 2.3.1 Web Services 的概念
• 2.3.2 Web Services 的特点与优点
• 2.3.3 Web Services 的体系结构
• 2.4 通讯和消息传送
• 2.4.1 SOAP
• 2.4.2 SOAP 和XML
• 2.4.3 其他相关标准和协议
• 2.5 密码学基础
• 2.5.1 对称密码
• 2.5.2 非对称密码
• 2.5.3 数字签名
• 2.6 PKI 简介
• 2.7 XML 加密和签名
• 2.8 小结
• 第三章 XML Engine 的方案分析
• 3.1 以XML 为基础的Web Services 技术时代的到来
• 3.2 挑战和机遇
• 3.3 主要的安全技术
• 3.4 XML Engine 与XML 的关系
• 3.5 XML Engine 的构建平台选择
• 3.5.1 类似的平台基础构造
• 3.5.2 相同的三层或多层的关系
• 3.5.3 不同的移植、性能和扩展
• 3.5.4 平台选择结论
• 3.6 应用安全产品体系
• 3.7 XML Engine 关键技术问题和解决措施
• 3.7.1 XML 格式和安全功能驱动
• 3.7.2 可插拔安全模块
• 3.7.3 用户安全策略配置
• 3.7.4 引擎平台
• 3.7.5 实现产品“XML 安全消息平台”
• 3.8 小结
• 第四章 XML Engine 的总体设计
• 4.1 典型应用环境
• 4.2 基本设计概念和处理流程
• 4.2.1 XML Engine 的设计目的
• 4.2.2 XML Engine 处理流程
• 4.2.3 XML Engine 的部署设计
• 4.3 总体结构
• 4.3.1 安全管理配置
• 4.3.2 XML Engine 运行结构
• 4.3.3 基础平台
• 4.3.4 XML 格式驱动
• 4.3.5 流程控制
• 4.3.6 XML 加/解密和签名/验证
• 4.3.7 内容过滤
• 第五章 接口设计与实现
• 5.1 流程控制模块的接口设计与实现
• 5.1.1 功能需求与程序的对应关系
• 5.1.2 出错处理设计
• 5.1.3 数据结构定义
• 5.1.4 流程控制模块的外部接口
• 5.2 XML Engine 的接口设计与实现
• 5.2.1 可插拔安全组件模块接口
• 5.2.2 内存使用接口
• 5.2.3 平台的日志处理及接口
• 5.2.4 用户接口
• 第六章 XML Engine 的应用实例
• 6.1 该应用要达到的目标
• 6.2 系统功能
• 6.3 技术实现
• 6.3.1 物理部署
• 6.3.2 概要设计
• 6.4 小结
• 第七章 总结及未来工作
• 7.1 课题总结
• 7.2 未来工作
• 7.3 小结
• 参考文献