XML安全的研究与应用

论文摘要

XML全称为可扩展无标记语言（eXtensible Markup Language）。它是一套定义语义标记的规则,这些标记将文档分成许多部分,并对这些部分加以标识。由于它允许开发与自己特定领域有关的标记语言,而且用最简单的ASCII文本进行书写,易于读取和传输,因此XML文档现在已经被大量用作信息交换的载体,特别是在B2B的应用中。由于商业应用需要保证交换的信息的安全性,因此除了需要XML文档有信息载体的功能外,还需要它能够提供一些安全性方面的支持。本文将主要讨论XML文档在Web Services中的安全性,由于Web Services中主要使用XML格式的文档来传递数据,因此本文首先将深入探讨怎样将安全性方面的特点应用到XML文档中。相对于普通文档的加密和签名,XML文档会有一些自己的特性。由于XML文档基于元素的特性,本文将会探讨对XML文档的三种粒度的加密和签名-对单个元素的加密与签名,对选定元素的加密与签名以及对整个文档的加密与签名,并介绍不同的加密与签名粒度的用法。除了加密和签名的部分,XML文档的密钥管理上也有自己的特点。本文将探讨怎样在新的XML密钥管理规范（XML Key Management Specification, XKMS）的基础上进行密钥管理。该规范基于公共密钥基础设施（Public Key Infrastructure, PKI）,但是提供了统一的解析接口。XML文档的加密与签名的总体思路上与其它消息没有两样,但是基于以上一些XML文档所具有的特性,在实现上需要采用一些特殊的方法。本文将对如何实现XML文档的上述安全特点进行逐一探讨,并最终给出满足以上安全要求的设计方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 本文的主要内容
• 第2章 XML 与WEB SERVICES
• 2.1 XML 简介
• 2.1.1 设计与特定领域有关的标记语言
• 2.1.2 自描述数据
• 2.1.3 应用间交换数据
• 2.1.4 结构化和集成的数据
• 2.2 WEB SERVICES 概述
• 2.3 基于WEB SERVICES 的WEB 应用
• 2.4 WEB SERVICES 体系架构
• 2.5 本章小结
• 第3章 主要的安全技术
• 3.1 密码编码学
• 3.2 对称密码模型
• 3.3 对称密码模型的密钥管理
• 3.4 非对称密码模型
• 3.5 非对称密码模型的密钥管理
• 3.6 消息认证与数字签名
• 3.6.1 消息认证
• 3.6.2 数字签名
• 3.7 本章小结
• 第4章 XML 安全性设计
• 4.1 XML 在WEB SERVICES 中的传输
• 4.1.1 SOAP Header 的构造
• 4.1.2 SOAP Body 的构造
• 4.1.3 SOAP 的安全性
• 4.2 XML 在WEB SERVICES 中的安全性方案
• 4.2.1 信道安全
• 4.2.2 XML 消息的加密与解密
• 4.2.3 XML 消息的认证与签名
• 4.2.4 Web Services 中的密钥管理方案
• 4.3 XML 的加密与解密
• 4.3.1 整个XML 文档的加密与解密
• 4.3.2 XML 文档元素的加密与解密
• 4.3.3 XML 文档元素内容的加密与解密
• 4.4 XML 签名
• 4.4.1 XML 签名概述
• 4.4.2 创建XML 签名
• 4.4.3 验证XML 签名
• 4.4.4 SOAP 签名
• 4.5 WEB SERVICES 中的密钥管理方案
• 4.5.1 PKI 概述
• 4.5.2 基于PKI 的密钥管理
• 4.5.3 XKMS 概述
• 4.5.4 基于公钥机制的对称密钥管理
• 4.6 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文