基于ObjectARX的工程图纸安全保护系统研究

论文摘要

随着AutoCAD等工程制图软件的广泛使用,传统手工制图已经逐渐被电子制图所取代。电子工程图纸具有精度高,绘制速度快,传输保存方便等优点,因此被广泛应用在建筑设计,零件制造以及导弹、车辆设计等部门。电子工程图纸价值巨大。一方面,工程图纸花费了企业大量人力物力,是企业的重要商业机密,一旦流失,损失巨大;另一方面,电子工程纸可能是国家机密,如果泄露可能威胁国家安全,因此如何保证工程图纸的安全性成为亟待解决的问题。如果不能保证工程图纸的安全性,将会直接影响工程图纸的使用范围。由于电子工程图纸具有和手工图纸截然不同的特点,在传统手工制图中所采用的安全措施,如手工签章来保证图纸的完整性,将图纸放入密码柜来保证图纸的机密性等措施无法直接应用在电子工程图纸中,因此这就需要针对电子工程图纸的特点,来研究工程图纸安全保护的方法。本课题的主要研究目的就是在AutoCAD环境下,在不影响图纸的正常流转的条件下,开发出一个能够保证电子工程图纸机密性,完整性,真实性的系统;并且能够满足用户在流转过程中的签章,验证签章以及篡改检测的需求。围绕这一任务,本文首先论述了目前电子图纸安全保护技术发展现状以及矢量图数字水印技术的发展现状,分析了各种工程图纸保护方法的不足之处,给出了工程图纸安全保护系统研究的必要性和紧迫性;其次对系统进行了详细的需求分析,包括功能需求以及用户需求,并给出了系统需求所需要的相关技术;在分析系统需求的基础上,提出了系统的设计原则以及系统的框架。并按照这些原则,设计了系统的各个模块,最后采用ObjectARX技术对AutoCAD进行二次开发实现了本系统。此外,针对目前矢量图水印算法的不足,本文详细介绍一种基于差值扩大的矢量图数字水印技术来实现图纸或印章的完整性认证,实际的测试结果表明,该算法不仅能够具有良好的不可见性,而且具有较大的嵌入容量,并且是一种可逆水印,不影响原始图纸的正常使用。工程图纸安全保护系统能够有效保证电子图纸的机密性,完整性,并且可以对图纸进行加盖矢量公章,验证公章的完整性,签章行为的不可否认性。可以有效的防止电子图纸外泄给企业或国家带来安全隐患。不仅解决了手工绘图安全措施无法直接在电子图纸中应用的问题,而且采用电子绘图可以大大提高制图的效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.2 国内外相关技术及发展现状
• 1.2.1 电子图纸安全保护现状
• 1.2.2 矢量图数字水印发展现状
• 1.3 本文主要研究内容及论文的组织结构
• 第2章 系统需求分析及所需要的技术
• 2.1 引言
• 2.2 电子图纸使用过程中遇到的问题
• 2.3 系统需求
• 2.3.1 功能需求
• 2.3.2 其他需求
• 2.4 系统所需要的相关技术
• 2.4.1 密码学基础
• 2.4.2 单向散列函数
• 2.4.3 对称加密算法
• 2.4.4 非对称加密算法
• 2.4.5 数字签名
• 2.4.6 数字证书
• 2.4.7 矢量图数字水印技术
• 2.5 本章小结
• 第3章 工程图纸安全保护系统设计
• 3.1 引言
• 3.2 设计原则
• 3.3 系统框架
• 3.4 USBKey 身份认证模块设计
• 3.5 透明加解密模块设计
• 3.6 矢量图电子签章和验证签章模块的设计
• 3.6.1 电子签章功能需求
• 3.6.2 设计方案
• 3.6.3 签章生成
• 3.6.4 签章流程设计
• 3.6.5 签章验证流程设计
• 3.7 篡改检测模块设计
• 3.7.1 设为安全文档
• 3.7.2 篡改检测
• 3.8 打印控制模块设计
• 3.8.1 打印控制的需求
• 3.8.2 模块设计
• 3.9 本章小结
• 第4章 矢量图数字水印算法研究
• 4.1 引言
• 4.2 用于认证的矢量图数字水印算法要求
• 4.3 基于差值扩大的数字水印算法
• 4.3.1 嵌入载体的选取
• 4.3.2 嵌入条件
• 4.3.3 水印数据的构成
• 4.3.4 水印嵌入与提取
• 4.3.5 实验及分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 工程图纸安全保护系统实现
• 5.1 引言
• 5.2 AutoCAD 二次开发方法
• 5.2.1 AutoCAD 二次开发概述
• 5.2.2 ObjectARX 简介
• 5.2.3 ObjectARX 自动加载
• 5.3 系统实现
• 5.3.1 USBKey 身份认证模块的实现
• 5.3.2 透明加解密模块的实现
• 5.3.3 签章及验证签章模块的实现
• 5.3.4 篡改检测模块实现
• 5.3.5 打印控制模块的实现
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢