基于XKMS的密钥与证书管理的研究与实现

论文摘要

目前基于X.509的规范定义的PKI技术已得到成熟定义和广泛应用,技术标准有PKCS系列、ISO/IEC/ITU-TX.509、PKIX系列及WPKI等,在此统称为传统PKI（Traditional PKI,TPKI）。TPKI基于抽象语法符号ASN.1描述、采用BER/DER进行编码。实践表明TPKI存在部署复杂、成本高、互联互通困难等问题,在一定程度上限制了PKI技术的推广。为了方便TPKI的部署与简化应用,2001年W3C发布了XML密钥管理规范（XML Key Management Specification,XKMS）。XKMS降低了客户端部署PKI的复杂度,为网络应用提供了可以互操作的安全基础设施。 论文分析了TPKI系统存在的问题和目前XKMS不能取代TPKI的原因,详细阐述了XKMS的思想、组成及其功能,设计了基于XKMS的密钥与证书管理系统的整体架构,并且具体规划了系统实现模型,编码实现了系统的主要功能模块。通过实验环境测试,该系统符合标准定义,运行稳定,实现了预期目标。论文在深入分析系统安全性的基础上,进一步提出了系统的优化方案。该系统具有跨平台、可移植性、可扩展性和安全性等优点,可以作为可信第三方为电子商务、电子政务等领域的XML应用系统提供信任服务,有着广阔的应用前景。 论文还深入探讨了XKMS的应用模型,提出了XKMS信任域内、信任域间、XKMS与TPKI混合的三种PKI应用机制。并以电子商务中客户订单处理为例,给出了不同应用机制下,基于XML签名、XKMS服务实现安全交易的具体过程,对规划基于XKMS的PKI应用有现实的借鉴作用。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• §1.1 课题研究背景
• §1.2 XKMS的研究现状
• §1.3 研究内容与主要工作
• §1.3.1 研究内容
• §1.3.2 主要工作
• §1.4 论文组织和结构
• 第二章 XML密钥管理规范（XKMS）
• §2.1 XML规范化（Canonical XML）
• §2.2 XML签名（XML Signature）
• §2.3 XML加密（XML Encryption）
• §2.4 XML密钥管理规范（XKMS）
• §2.4.1 密钥信息服务规范（X-KISS）
• §2.4.2 密钥注册服务规范（X-KRSS）
• §2.5 本章小结
• 第三章 基于XKMS的密钥与证书管理系统设计与实现
• §3.1 系统设计原则
• §3.2 系统模型规划
• §3.3 开发环境及相关技术
• §3.3.1 B／S模型
• §3.3.2 ASP技术
• §3.3.3 Java／JSP技术
• §3.4 证书管理模块设计与实现
• §3.4.1 CA（Certificate Authority）
• §3.4.2 数字证书
• §3.4.3 证书管理模块设计与实现
• §3.5 密钥管理模块设计与实现
• §3.5.1 模块总体设计
• §3.5.2 XML签名和XML加密功能模块实现
• §3.5.3 XKMS密钥管理功能模块设计与实现
• §3.6 系统安全性分析
• §3.7 系统优化与系统特点
• §3.8 本章小结
• 第四章 XKMS应用模型研究与分析
• §4.1 应用实例
• §4.2 信任域内XKMS的应用模型
• §4.3 信任域间XKMS的应用模型
• §4.4 XKMS与TPKI混合的应用模型
• §4.5 本章小结
• 第五章 课题总结
• §5.1 关键技术分析
• §5.2 课题总结与改进意见
• §5.3 进一步工作
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文
• 致谢