基于数字签名技术的公文收发系统的设计与实现

论文摘要

随着信息网络技术的飞速发展,军队对信息技术资源的需求和依赖越来越大,信息安全问题也日益凸显出来。军队计算机网络与民用网络相比,有很大的特殊性,有更高强度的安全需求,如抗截获、抗干扰、抗摧毁、抗篡改、抗伪造、安全、保密、特权、异网互连互通等。针对这些特殊的安全需求,确保军队网络化办公中的信息安全显得更为重要。本文针对军队网络化办公中的信息安全展开研究,设计实现了一个可以提升安全性的公文收发系统。密码技术作为数字签名的理论基础,是首要的研究对象。在对对称加密、非对称加密和杂凑函数三大加密技术及其主要算法进行概括分析的基础上,将数字签名技术中各算法性能优劣进行量化对比,选取了适合本系统的Blowfish、RSA和SHA-1的签名算法,并做了详细论述。接着,本文以某部自动化中心为研究对象,分析了其网络化办公存在的安全问题,并发现公钥基础设施（PKI）体系结构采取单一信任模式是问题产生的根源。在对该部网络化办公信息系统的安全需求进行充分分析的基础上,设计了层次信任和交叉信任相结合的PKI信任结构,实现了能够提高证书认证效率的PKI信任体系。最后,在公文收发系统的设计实现中,提出了客户端与服务器端双向认证与对人和设备双层认证相结合的认证方案,在第二层又提出了“用户名+编号+密码+标识设备（电子U盘）”方式的安全身份验证方案,既实现了对用户人的身份认证,又达到了对特定使用设备的认证。系统具有公文加密、解密、数字签名、签名验证以及公文收发等功能,可提供信息传送过程中的身份认证服务、权限控制服务、信息保密服务、数据完整性服务和不可否认性服务,克服目前单一认证方式存在的“只认设备不认人”的问题,进而为网络化办公提供了一个相对安全可靠的环境。实际测试情况表明,该系统能够满足最初的设计需求,能够满足该部队网络化办公的安全要求,具有一定的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 章节安排
• 第二章 密码技术介绍
• 2.1 数据加密技术
• 2.2 对称加密技术
• 2.2.1 对称加密技术的工作原理
• 2.2.2 对称加密技术算法介绍
• 2.3 非对称加密技术
• 2.3.1 非对称加密技术的工作原理
• 2.3.2 非对称加密算法介绍
• 2.4 杂凑函数
• 2.4.1 杂凑函数性质
• 2.4.2 杂凑函数算法介绍
• 2.5 本章小结
• 第三章 数字签名技术介绍
• 3.1 数字签名技术
• 3.1.1 数字签名的定义
• 3.1.2 数字签名的原理
• 3.1.3 数字签名的作用
• 3.2 数字签名的数学模型
• 3.3 数字签名系统算法的选取
• 3.3.1 基于对称加密技术的加密算法选取
• 3.3.2 基于非对称加密技术的加密算法选取
• 3.3.3 基于杂凑函数技术的加密算法选取
• 3.4 本章小结
• 第四章 网络化办公中的安全分析
• 4.1 网络安全概述
• 4.2 某部网络化办公的安全现状
• 4.2.1 计算机网络安全技术隐患
• 4.2.2 信息安全管理隐患
• 4.3 某部网络化办公的安全需求
• 4.3.1 安全策略
• 4.3.2 安全需求
• 4.4 本章小结
• 第五章 网络化办公中的PKI设计与实现
• 5.1 PKI概述
• 5.2 某部网络化办公中的PKI设计
• 5.2.1 军队网络化办公的CA模式
• 5.2.2 信任模型
• 5.2.3 信任模型的选取
• 5.3 基于OPENSSL的数字证书系统的实现
• 5.3.1 CA的建立
• 5.3.2 生成server端证书
• 5.3.3 生成client个人证书
• 5.4 本章小结
• 第六章 基于数字签名技术的某部公文收发系统的设计与实现
• 6.1 身份认证系统的设计与实现
• 6.1.1 第一层双向认证的实现
• 6.1.2 第二层身份认证的实现
• 6.2 信息安全传输系统的设计与实现
• 6.2.1 基于Java Applet与Java Bean的签名
• 6.2.2 信息传输系统中的数字签名算法的实现
• 6.3 本章小结
• 第七章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果