数据库加密系统的研究与实现

论文摘要

随着计算机网络技术的飞速发展,Web结构的信息系统越来越多地被应用于各个领域的管理系统中。由于Web信息系统存在于网络当中,其数据和信息的安全性受到了巨大威胁。信息安全已经成为Web信息系统需要解决的首要问题。数据库系统作为Web信息系统的核心部件,其安全性将直接影响信息系统的安全性能。数据库加密则是提高数据库安全的重要手段。本文在对已有数据库加密技术的分析和研究的基础上,给出了一套适用于Web结构的数据库加密方案,并利用Java平台为帐票信息管理系统设计和实现了一个加密系统。在加密系统中,引入了对称密钥与非对称密钥相结合的混合加密方式,并对系统密钥进行有效、安全的多级化管理。本文通过对于系统中各个功能模块的研究,给出了包括系统登录验证、加/解密引擎与密钥管理等模块在内的基本的设计原理和实现过程,并利用Java中JCA和JCE对其中的加密过程进行实现。通过对系统进行测试和综合性分析,表明系统的设计与实现已达到了帐票信息管理系统对数据库的安全需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 项目来源
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 主要研究工作及论文层次结构
• 1.4.1 论文的主要研究工作
• 1.4.2 论文的层次结构
• 1.5 本章小结
• 第二章 数据库加密基础
• 2.1 数据库安全技术
• 2.2 数据库加密的层次与结构
• 2.2.1 数据库加密层次
• 2.2.2 数据库的加密结构
• 2.3 数据库加密的粒度
• 2.3.1 基于表加密
• 2.3.2 基于记录加密
• 2.3.3 基于字段加密
• 2.3.4 基于数据项加密
• 2.4 密码学技术研究
• 2.4.1 对称密钥体制
• 2.4.2 非对称密钥体制
• 2.4.3 对称与非对称密钥加密比较
• 2.5 数据库加密方案设计
• 2.6 本章小结
• 第三章 加密系统中的关键技术
• 3.1 Web 信息系统
• 3.1.1 双层应用体系结构
• 3.1.2 三层应用体系结构
• 3.1.3 分布式多层体系结构
• 3.1.4 Web 体系两种典型模型
• 3.2 中间件技术
• 3.3 JSP 技术
• 3.4 Java 的加密方案
• 3.4.1 Java 加密体系结构（JCA）
• 3.4.2 Java 加密扩展（JCE）
• 3.5 安全套接层
• 3.6 口令加盐技术
• 3.7 本章小结
• 第四章 数据库加密系统的设计
• 4.1 帐票信息管理系统数据库的安全需求
• 4.2 SQL Server 数据库安全性分析
• 4.2.1 SQL Server 数据库安全体系结构
• 4.2.2 SQL Server 的验证模式
• 4.2.3 SQL Server 安全角色
• 4.3 帐票系统加密的设计要求
• 4.4 加密系统设计方案
• 4.4.1 帐票系统结构
• 4.4.2 加密系统结构
• 4.4.3 加密算法的选取
• 4.4.4 加密粒度的选择
• 4.5 用户登录验证模块
• 4.6 加/解密引擎模块
• 4.7 密钥的生成与管理模块
• 4.7.1 密钥的生成
• 4.7.2 密钥的保存
• 4.7.3 密钥的更换
• 4.8 加密字典与加密字典管理程序
• 4.9 数据库加密的限制
• 4.10 本章小结
• 第五章 加密系统模块的实现
• 5.1 用户登录验证与管理模块实现
• 5.2 安全传输的实现
• 5.3 加/解密引擎模块的实现
• 5.4 数据库连接模块实现
• 5.5 密钥管理模块实现
• 5.5.1 主密钥管理
• 5.5.2 表密钥的管理
• 5.5.3 数据项密钥管理
• 5.6 加密系统中实现的具体问题
• 5.6.1 对数据加/解密的处理
• 5.6.2 加密储存的类型转换
• 5.7 加密系统测试
• 5.7.1 登录验证测试
• 5.7.2 加密模块测试
• 5.8 安全性分析
• 5.8.1 加密算法的安全性
• 5.8.2 数据库安全性
• 5.8.3 身份验证与权限分配
• 5.8.4 密钥的安全性
• 5.9 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献