即时消息交换体系结构及其关键技术研究

论文摘要

即时消息传递(IM—Instant Messaging)是Internet上日渐流行的通信技术。与电子邮件不同,IM具有方便、快捷、廉价和自然的双向交互等特点,成为解决分布式进程控制和分布式协作类应用的最好方法,因此正在引起越来越多的关注。但是由于源自网络聊天的个人应用背景,现存的IM系统在安全性、可靠性上都存在一定的问题,难以满足企业级应用的需求。而且现存的各个IM系统遵循不同的模型和通信协议,互通困难。许多个人和工作组都在致力于IM模型和通信协议的研究。 本文从推动IM技术健康发展的目的出发,研究了即时消息相关的一些技术。主要工作包括: 为了提高即时消息传递系统的实时性和可靠性,引入主动数据库技术(aDBS)。简单介绍了aDBS的基本概念和功能结构,引入该技术对传统IM系统的模型进行改进,提出了一个新的IM体系结构;分析列举了新模型中数据库应该具有的主动功能,最后就一些具体实现问题进行了分析。IM系统的部分功能由逻辑控制层面转移到经过优化的数据库层面,对于提高系统的实时处理效率和保障数据一致性,具有一定的作用。 详细分析了当前IM系统在认证方案上的不足以及由此引起的潜在安全威胁。结合数据摘要技术和一次性口令认证方法,对IM系统层对层文件传输提出了一种改进的系统认证方案。该方案面向企业级应用,能够满足安全性要求较高的领域。 以IBM Workplace的客户端技术为例,研究了富客户端技术的系统结构及工作原理,通过与即时消息交换系统相结合,设计了一种可用于Windows平台的IM系统富客户端技术方案。 最后设计并实现了一个原型系统,在一定程度上验证了本文方案的可行性。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 即时消息交换概述
• 1.1.1 即时消息交换简史
• 1.1.2 即时消息交换的优点
• 1.1.3 对即时消息交换的需求
• 1.2 即时消息交换技术的现状及面临的安全问题
• 1.2.1 即时消息交换技术的现状
• 1.2.2 即时消息传递面临的安全威胁
• 1.3 本文贡献
• 1.4 内容组织
• 第2章 IM系统分析
• 2.1 IM通信模型
• 2.1.1 Client-server即时消息传递系统
• 2.1.2 Peer-to-peer即时消息传递系统
• 2.2 IMPP体系结构
• 2.2.1 约定
• 2.2.2 IMPP系统模型
• 2.2.3 IMPP SERVER
• 2.2.4 IMPP CLIENT
• 2.2.5 工作过程
• 2.3 本章小节
• 第3章 基于主动数据库的IM体系结构
• 3.1 主动数据库概述
• 3.1.1 主动数据库系统结构
• 3.1.2 主动规则
• 3.1.3 主动数据库实现途径
• 3.2 主动数据库在IM中的应用模型
• 3.2.1 aDBS在IM中的应用体系
• 3.2.2 系统工作流程
• 3.3 IM中主动数据库功能及实现
• 3.3.1 主动功能
• 3.3.2 主动功能实现
• 3.4 本章小节
• 第4章 一种改进的即时消息传递系统认证方案
• 4.1 当前IM系统认证方案的不足
• 4.2 S/Key口令协议及其安全性分析
• 4.2.1 S/Key口令协议
• 4.2.2 S/Key协议分析与改进
• 4.3 一种改进的IM系统认证方案
• 4.3.1 单向哈希函数
• 4.3.2 一种改进的IM系统认证方案
• 4.4 方案分析
• 4.4.1 安全性分析
• 4.4.2 效能分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于富客户端技术的IM系统实现方案
• 5.1 富客户端技术
• 5.1.1 富客户端技术定义
• 5.1.2 富客户端技术简史
• 5.1.3 系统模型
• 5.1.4 工作原理
• 5.1.5 安全机制
• 5.2 IM系统富客户端技术设计方案
• 5.2.1 富客户端技术的现实需求
• 5.2.2 富客户端技术方案
• 5.2.3 富客户端技术方案的实现模型
• 5.3 本章小结
• 第6章 系统原型的实现与测试
• 6.1 消息服务器的实现
• 6.1.1 服务器的功能模块
• 6.1.2 数据表结构
• 6.1.3 消息服务器的实体
• 6.2 富客户端的实现
• 6.2.1 TMsg
• 6.2.2 TMsgList
• 6.2.3 TMsgRefr
• 6.2.4 TMsgExch
• 6.3 消息服务器性能测试
• 第7章 结束语
• 致谢
• 参考文献