SSL协议分析及其在移动终端上的实现研究

SSL协议分析及其在移动终端上的实现研究

论文摘要

在当今私人账务结算上,手机支付模式逐渐代替传统信用卡支付模式,这预示着移动电子商务已经从离线支付时代发展到在线支付时代。随之安全性将成为影响移动电子商务快速普及的关键因素。近年来,IT联合金融行业推出了不少有效的安全交易标准,其中SSL协议以其支持加密算法多、市场占有率广、实现简单等特点广泛应用于当前的电子商务领域,成为解决通信和交易安全问题的主要手段。另外,在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代,大部分终端设备已加入了TCP/IP协议栈的支持,这给移动设备上SSL协议的实现提供了条件。通过对于现有SSL相关产品的分析,我们发现由于设计与实现的局限性,从而导致这些产品很难直接与移动终端设备相结合。本课题在详细分析SSL协议工作原理和移动电子商务的安全要求基础之上,提出适宜于移动设备的SSL协议实现策略。本文针对移动设备资源有限和平台多样性的特点,从空间、时间和平台适应性三个方面做了优化,使此软件具有良好的运行性能和令人满意的体积大小。为了使系统有更好的扩展性和灵活性,本软件使用层次模型结构设计,上层接口层屏蔽内部实现为用户提供友好的编程接口,下层适配器层提供抽象接口屏蔽操作系统的差异,中间层包括算法模块、证书模块、协议模块的具体实现,其中状态机驱动的协议模块是本文描述重点,文章分别介绍了此模块中状态机、记录协议和握手协议的实现过程,以及警示消息和系统错误的处理。此外,我们对于嵌入式设备上实现此协议的难点做了具体描述,并对这些难点提出相应的解决方案。在本文的最后,我们针对该软件提出一套测试方案,对软件进行了严格的单元测试、功能测试和性能测试,使得程序的品质和性能达到开发之前所提出的要求。本软件以其可移植、可裁剪、高性能、多功能、小体积等应用特点受到用户的好评,目前此软件已应用于掌上银行、电视机顶盒股票交易等多个移动电子商务的安全交易中。文章的最后,通过一个使用此SSL工具箱的移动应用介绍了此工具箱的移植过程,证明了该软件的裁剪性、移植性和功能完善性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 移动电子商务的发展
  • 1.2 移动电子商务中安全需求
  • 1.3 电子商务中的安全协议
  • 1.4 嵌入式设备上SSL 协议实现的国内外发展
  • 1.5 本论文的主要工作
  • 1.6 本论文内容安排
  • 1.7 小结
  • 第二章 信息安全相关知识
  • 2.1 密码学相关知识
  • 2.1.1 对称加密
  • 2.1.2 非对称加密
  • 2.2 消息摘要
  • 2.3 消息认证码(MAC)
  • 2.4 数字签名
  • 2.5 公钥基础设施PKI
  • 2.5.1 数字证书
  • 2.5.2 PKI 的内容及组件
  • 2.6 一般的安全消息系统模型
  • 2.7 小结
  • 第三章 SSL 协议的分析与研究
  • 3.1 SSL 概述
  • 3.2 SSL 工作原理
  • 3.2.1 记录协议
  • 3.2.2 握手协议
  • 3.2.3 会话恢复
  • 3.2.4 密钥导出
  • 3.3 SSL 安全性分析
  • 3.4 小结
  • 第四章 MiniSSL 设计方案
  • 4.1 软件设计目标
  • 4.2 软件设计思想
  • 4.3 软件总体架构
  • 4.4 系统模块分析
  • 4.4.1 协议模块
  • 4.4.2 证书模块
  • 4.4.3 算法模块
  • 4.5 小结
  • 第五章 协议模块设计及实现
  • 5.1 协议模块体系结构
  • 5.2 协议模块对外接口描述
  • 5.3 协议模块中重要数据结构
  • 5.4 状态机模块实现
  • 5.5 握手模块实现
  • 5.6 记录模块实现
  • 5.7 系统错误处理
  • 5.8 移动设备上设计实现的思考
  • 5.9 小结
  • 第六章 系统测试及其移植
  • 6.1 测试
  • 6.1.1 测试环境搭建
  • 6.1.2 单元测试
  • 6.1.3 功能测试
  • 6.1.4 性能测试
  • 6.2 在嵌入式平台——Spreadtrum 上的移植
  • 6.2.1 移植所需工作介绍
  • 6.2.2 移植后的相关测试
  • 6.3 小结
  • 第七章 结论与展望
  • 7.1 本论文的研究总结
  • 7.2 未来工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻硕期间取得的研究成果
  • 相关论文文献

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