基于指纹认证的Kerberos认证系统的设计

论文摘要

Kerberos是一种应用于开放式网络环境,基于可信任第三方的TCP/IP网络安全认证协议。Kerberos身份认证服务是目前比较著名、也相对成熟的一种身份认证机制,是Internet身份认证技术的一个代表,它使用方便、易于实施,因此广泛应用于Internet服务的安全访问控制,但Kerberos协议存在诸多安全隐患。本文概述了国内外身份认证技术和Kerberos认证协议的研究现状,根据Kerberos认证协议和指纹识别技术的特点,分析与设计了系统的结构模型和工作流程;研究了Kerberos认证协议,对Kerberos协议认证的原理、认证过程、安全性进行了详细的分析,针对其存在的两个主要的安全性缺陷进行改进。针对其在认证第一阶段容易受到口令猜测攻击的问题,运用指纹特征空间的无穷性,采用指纹认证的方法进行改进。针对其在认证第二阶段容易受到重放攻击的问题采用序列号循环机制,即由用户自己产生的一次性随机数代替时间戳的方法进行改进;研究了指纹识别技术的关键算法,对指纹识别的预处理、特征提取、特征匹配的算法进行分析与比较,并给出各阶段实验结果。在此基础上提出了一种基于指纹特征的Kerberos协议改进方案,有效地提高了Kerberos系统的安全性。最后,将指纹识别运用于Kerberos认证协议中,构建了一个基于指纹认证的Kerberos认证系统,并给出了系统的实现方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 身份认证技术的国内外研究现状
• 1.2.2 Kerberos认证协议的研究现状
• 1.3 本文的研究内容及论文组织
• 第二章 基于指纹认证的Kerberos认证系统的总体框架
• 2.1 Kerberos认证过程
• 2.2 指纹识别原理及过程
• 2.2.1 指纹识别原理
• 2.2.2 指纹识别过程
• 2.3 基于指纹认证的Kerberos认证系统的总体设计
• 2.3.1 功能目标
• 2.3.2 系统结构
• 2.3.3 系统工作步骤
• 2.4 本章小结
• 第三章 Kerberos认证协议安全性分析与改进
• 3.1 Kerberos协议认证原理
• 3.2 Kerberos认证协议过程分析
• 3.2.1 认证服务交换
• 3.2.2 票证发放服务交换
• 3.2.3 用户/服务器认证交换
• 3.2.4 其他认证交换
• 3.3 Kerberos协议的安全性分析
• 3.4 一种基于指纹特征的Kerberos协议改进方案
• 3.4.1 对Kerberos协议的改进
• 3.4.2 改进的Kerberos协议模型
• 3.5 本章小结
• 第四章 指纹识别技术及其实现
• 4.1 指纹图像表示
• 4.2 指纹图像采集
• 4.2.1 指纹采集原理与过程
• 4.2.2 指纹图像采集技术
• 4.3 归一化
• 4.4 指纹图像增强
• 4.5 指纹图像二值化
• 4.6 指纹图像细化
• 4.6.1 常用细化算法的原理和比较
• 4.6.2 细化图像的后处理
• 4.7 指纹图像特征点提取
• 4.7.1 指纹特征描述
• 4.7.2 指纹特征的提取
• 4.8 指纹图像匹配
• 4.8.1 指纹匹配算法比较
• 4.8.2 基于点模式的细节点匹配算法
• 4.9 本章小结
• 第五章 基于指纹认证的Kerberos认证系统的实现
• 5.1 开发环境
• 5.2 系统关键模块设计与实现
• 5.2.1 指纹识别模块
• 5.2.2 数据库模块
• 5.2.3 用户注册模块
• 5.2.4 用户认证模块
• 5.2.5 DES加密解密模块
• 5.2.6 随机数生成验证模块
• 5.3 系统实现总结
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果