基于WAP2.0的WPKI设计与仿真及其应用研究

论文摘要

在无线世界里，由于空中接口的开放，人们对于进行商务活动安全性的关注远超过有线环境。仅当所有用户确信，通过无线方式所进行的交易不会被欺诈或篡改，所传输的隐私信息被适当的保护时，移动电子商务才有可能成功推广。WPKI(Wireless Public Key Infrastructure)技术能够满足移动电子商务安全的要求，即保密性、完整性、真实性、不可抵赖性，消除了用户在交易中的风险。近年来已成为移动网络安全领域的一个研究热点。论文对WPKI体系结构、WAP(Wireless Application Protocol)标准以及TLS(Transport Layer Security)协议进行了较深入的研究。为了解决基于WAP1.x的WPKI系统在网关存在明文安全漏洞的问题，设计了一种新的基于WAP2.0的WPKI的安全通信模式。由于WAP2.0协议栈引入了无线TCP和IP协议，该模型在借鉴WPKI系统传统安全通信模式的基础上，以TLS协议代替了WTLS(Wireless TLS)协议，从而真正实现了移动终端到内容服务器之间端到端的安全。为了更深入地研究WPKI技术，以WPKI Classl安全通信模式为基础，采用OPNET通信仿真软件建立了基于WAP2.0的WPKI仿真平台。其中，实现了OPNET拓扑网络域中与移动用户和WAP网关相对应的节点域模型；在节点域中与实际协议对应的部分都有自己的进程域图。进程域图中的每个状态都对应有不同的输入／输出处理C语言程序，相关的C语言程序是根据TLS消息时序图、握手流程、握手报文等编制的。为了对TLS协议进行定量研究，设计出一个基站服务器带许多移动用户节点的通信模型。进行了10个用户节点和500个用户节点的仿真。通过运行仿真程序，得到了WPKI的性能指标，主要对比了应用数据包的响应时间、抖动、无线信道利用率和网关吞吐量，对这些指标进行了性能评估，验证了新模型的可用性。最后，就提出的WPKI安全通信模式在移动0A系统中的应用做了相关的研究，提出了一种在WAP2.0标准上实现基于WPKI的安全移动OA系统的应用方案。对基于WPKI的移动OA系统的体系结构进行了重点设计，对OA业务中WPKI的签名、认证、访问、加／解密操作等关键技术进行了研究。并分析了系统的安全性，验证了应用方案的有效性。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.1.1 移动电子商务发展现状
• 1.1.2 国内外WPKI研究现状
• 1.2 研究意义和研究内容
• 1.3 本论文的内容安排
• 第2章 WPKI技术研究
• 2.1 WPKI的体系结构
• 2.1.1 WPKI的功能体系
• 2.1.2 WPKI的安全通信模式
• 2.1.3 WPKI与有线PKI的区别
• 2.2 WAP技术研究
• 2.2.1 WAP1.x协议栈
• 2.2.2 WAP2.0协议栈
• 2.2.3 基于WAP1.x的WPKI系统结构的明文漏洞
• 2.3 TLS协议
• 2.3.1 TLS协议结构
• 2.3.2 TLS协议提供的服务
• 2.3.3 TLS协议的运行流程
• 2.3.4 TLS协议握手过程
• 2.3.5 TLS协议握手报文
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于WAP2.0的WPKI安全通信模式及其仿真
• 3.1 基于WAP2.0的WPKI安全通信模式
• 3.2 OPNET仿真软件研究
• 3.3 TLS Class1安全通信模式中TLS仿真时序
• 3.4 TLS Class1安全通信模式中客户端节点仿真
• 3.4.1 客户端TLS进程模型
• 3.4.2 客户端HTTP进程模型
• 3.4.3 客户端Gen进程模型
• 3.5 TLS Class1安全通信模式中网关节点仿真
• 3.5.1 网关TLS进程模型
• 3.5.2 网关HTTP进程模型
• 3.6 TLS Class1安全通信模式完整仿真模型
• 3.7 本章小结
• 第4章 仿真结果与分析
• 4.1 仿真环境变量
• 4.2 仿真结果
• 4.2.1 网络性能指标的定义
• 4.2.2 响应时间
• 4.2.3 利用率
• 4.2.4 网关吞吐量
• 4.3 本章小结
• 第5章 WPKI在移动OA系统中的应用研究
• 5.1 移动Agent技术
• 5.1.1 移动Agent技术的特点
• 5.1.2 移动Agent的迁移
• 5.2 基于WPKI的移动OA系统体系结构及其关键技术
• 5.2.1 基于WPKI的移动OA系统体系结构
• 5.2.2 基于WPKI的移动OA系统关键技术
• 5.3 系统安全性分析
• 5.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文