基于PDF文档的电子印章系统研究

论文摘要

本论文首先简要介绍了电子印章的基本概念、意义以及目前国内外相关领域的研究现状,并针对现阶段电子印章系统在电子政务方面的不足和空白,提出了本课题的研究内容。本文在对密码学、数字签名和数字水印等技术进行理论学习与研究的基础上,结合我国电子政务中公文流转的需求,选取合适的加解密、数字签名和数字水印的算法,构建了基于PDF文档的电子印章系统框架,并完成了此系统的设计。本电子印章系统从实际应用出发,选择PDF文档作为本系统签名和盖章的对象。PDF文档独立于硬件和操作系统的优点使其发展为目前网络信息传递中的主流文件格式。论文中详细描述了系统各个模块的设计过程,并利用3DK等开发工具实现了各模块的基本功能。通过演示程序的运行完成对PDF文档的数字签名、加盖印章、加密解密以及在网络中传输等操作。本设计中,文档的数字签名不再附于文档后,而是以数字水印的形式嵌入到印章图像中,实现印章与文档的一一对应,使得非法用户无法伪造印章或篡改文档内容。接收方将计算所接收到的文档的摘要值并与印章图像中提取的原始摘要值进行对比,如果不同,则说明文档在传输过程中被破坏,保证了文档的完整性和不可否认性,并解决了网络中异地文件的验证问题。论文最后对本应用程序分别进行了有效性和安全性测试,通过分析和比较实验结果,验证了本电子印章系统不仅实现了对PDF文档的各种操作而且保证了文档传输的安全性。系统采用模块化的设计方法,各个模块通过接口相互耦合,便于系统的升级与维护。友好的界面简化了用户的操作,时间戳的使用进一步增强了文档传输的安全性。本系统的设计填补了基于PDF文档格式的电子印章系统的空白,实现了真正意义上的无纸化办公。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 电子印章的目的和意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.3 课题主要研究内容
• 2 背景知识和关键技术
• 2.1 密码学基本知识
• 2.1.1 数据加密
• 2.1.2 对称密码技术
• 2.1.3 DES和AES
• 2.1.4 非对称密码技术
• 2.1.5 混合密码技术
• 2.2 数字签名
• 2.2.1 哈希函数和消息摘要
• 2.2.2 MD5和SHA-1
• 2.2.3 数字签名技术
• 2.2.4 数字时间戳
• 2.3 信息隐藏和数字水印
• 2.3.1 信息隐藏概述
• 2.3.2 数字水印技术
• 2.3.3 BMP文件的LSB替换算法
• 3 系统具体解决方案
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 安全需求
• 3.1.2 功能需求
• 3.2 系统总体框架
• 3.3 系统流程图
• 3.3.1 文件处理流程
• 3.3.2 文件验证流程
• 3.4 开发工具与平台简介
• 3.5 登录模块设计与实现
• 3.5.1 用户登录的流程
• 3.5.2 数据库的设计
• 3.6 签名加密模块设计与实现
• 3.6.1 签名加密模块的流程
• 3.6.2 加解密数据流
• 3.6.3 摘要的生成
• 3.6.4 数字签名的生成
• 3.7 数字水印模块设计与实现
• 3.7.1 印章图像的保护
• 3.7.2 数字水印信息的内容
• 3.7.3 数字水印的嵌入和提取
• 3.8 文件传输模块设计与实现
• 3.8.1 TCP/IP协议
• 3.8.2 Socket编程
• 3.8.3 文件传输流程
• 4 应用程序的运行演示
• 4.1 用户登录
• 4.2 应用程序界面
• 4.3 文件处理
• 4.4 文件验证
• 4.5 实验分析
• 4.5.1 典型文档实验
• 4.5.2 一般文档实验
• 4.5.3 安全性测试
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢