基于USBKey认证的安全网络硬盘系统的设计与实现

论文摘要

随着Internet的快速发展,针对Internet时代的数据管理和数据共享需求,网络硬盘应运而生。网络硬盘是一种在线的网络存储服务,它向用户提供文件的存储、访问、备份、共享等文件管理功能。不管用户身在何地,只要连上网络即可管理、编辑存储系统里面的文件,具有方便快捷的特点。然而目前大部分的网络硬盘均需要进行注册后通过密码登陆系统。这种实现方式大多存在以下三个不足:一是存储于网络硬盘中的文件为明文形式,任何用户都可以读取加载后的网络硬盘中的文件内容;二是用户在网络上存取文件时,传输的文件数据都是明文,易被截取;三是仅仅应用简单的口令方式存取网络硬盘,安全性极差;这三个不足导致网络硬盘的安全性能较差,并且已经出现过多起网络硬盘的口令被破解、网络硬盘的内容被泄露的恶性事件。针对以上情况,本文采用基于USBKey认证的加密方案应用于网络硬盘系统,很好的解决了以上安全性的问题,为企业级应用提供可靠的安全保障。本文通过对PKI体系进行研究,为了实现更方便最终用户使用,达到既安全又方便,设计中采用PKI与USBKey的结合,实现出一套自己的PKI体系对证书进行管理,并研究加密和解密算法和文件数据结构的设计并最终实现文件和文件夹的加解密和分发,最后给出本网络硬盘系统中上传、下载等其他常用功能的设计及其实现方式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 发展现状
• 1.2.1 网络硬盘起源
• 1.2.2 网络硬盘种类
• 1.2.3 PKI 体系的现状和应用前景
• 1.3 课题主要研究工作
• 1.4 论文组织结构
• 1.5 本章小结
• 第二章 相关技术介绍
• 2.1 数字证书介绍
• 2.2 PKI 体系
• 2.2.1 PKI 的概念
• 2.2.2 PKI 提供的服务
• 2.3 用户私钥安全存储方式
• 2.3.1 应用密钥存储
• 2.3.2 密钥和证书交换中的私钥保护的方式
• 2.3.3 加密机、加密卡存储和密码智能卡
• 2.3.4 USBKey
• 2.4 加密技术介绍
• 2.4.1 对称加密简介
• 2.4.2 非对称加密简介
• 2.5 CryptoAPI 介绍
• 2.6 本章总结
• 第三章 系统总体设计
• 3.1 功能设计
• 3.2 系统概要说明
• 3.2.1 系统架构
• 3.2.2 系统关键技术
• 3.2.3 系统运行环境
• 3.3 数据库设计
• 3.3.1 E-R 图
• 3.3.2 数据库逻辑结构设计
• 3.4 模块设计
• 3.4.1 证书管理模块设计
• 3.4.2 文件加解密模块设计
• 3.4.3 网络硬盘存储模块设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于USBKey 认证的安全网络硬盘系统的实现
• 4.1 证书管理模块的实现
• 4.1.1 证书生成
• 4.1.2 证书注册
• 4.1.3 证书吊销
• 4.1.4 证书补办
• 4.1.5 证书找回
• 4.2 文件加解密实现
• 4.2.1 文件加密实现
• 4.2.2 文件解密实现
• 4.3 网络硬盘存储模块实现
• 4.3.1 文件和文件夹上传实现
• 4.3.2 文件和文件夹下载实现
• 4.3.3 其他文件管理功能实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于USBKEY 认证安全网络硬盘系统的测试
• 5.1 功能测试
• 5.1.1 证书管理模块功能测试
• 5.1.2 文件加解密模块功能测试
• 5.1.3 网络硬盘存储模块功能测试
• 5.2 性能测试
• 5.2.1 测试环境
• 5.2.2 测试结果
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 问题和展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢