基于批处理RSA算法的安全电子邮件技术方案

论文摘要

随着电子邮件应用的不断深入，其安全问题也变得越来越突出，为此相继提出了PGP、S／MIME等安全电子邮件标准。但由于PGP标准经常采用的公开密钥算法RSA具有解密和数字签名速度慢的缺点，会降低安全电子邮件系统的有效荷载。 为了克服RSA算法的这个缺陷，本文用批处理RSA算法来改进标准RSA。理论上批处理RSA的解密（签名）的运算复杂度可以降为O（log22n）次模乘操作，相对于标准RSA需要的O（n）次模乘，运算量大为减少；而且相关试验也证明，使用批处理RSA的系统可以有效的提高解密和数字签名速度。 本文提出的方案除了用批处理改进RSA算法，还要用到安全散列算法（SHA-1）作为摘要算法，3重DES作为对称加密算法，同时采用了PGP标准的报文格式、报文接收发送方式、密钥格式、密钥管理模式和ZIP压缩格式，具有较高的安全性和较快的速度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章、绪论
• 1.1 电子邮件
• 1.1.1 电子邮件简史
• 1.1.2 电子邮件特点
• 1.1.3 电子邮件系统的功能
• 1.1.4 电子邮件的发送流程
• 1.1.5 电子邮件的安全问题
• 1.2 安全电子邮件
• 1.2.1 安全电子邮件的功能
• 1.2.2 安全电子邮件提供的服务
• 1.3 安全电子邮件研究现状
• 1.4 本文工作及创新
• 1.5 本文结构
• 第二章、安全电子邮件标准
• 2.1 PEM（Privacy Enhanced Mail）
• 2.1.1 PEM主要特点
• 2.1.2 PEM的密钥管理
• 2.1.3 PEM报文处理过程
• 2.2 PGP（Pretty Good Privacy）
• 2.2.1 PGP主要特点
• 2.2.2 PGP加密和数字签名过程
• 2.2.3 PGP密钥管理
• 2.3 S/MIME（安全的多功能电子邮件扩展）
• 2.3.1 S/MIME的主要特点
• 2.3.2 S/MIME的密钥管理
• 2.4 PEM、S/MIME和PGP的比较
• 3.4.1 PEM
• 2.4.2 PGP
• 2.4.3 S/MIME
• 2.4.4 小结
• 第三章、用批处理改进RSA算法
• 3.1 数学基础
• 3.2 标准RSA
• 3.3 RSA算法的安全性
• 3.4 批处理RSA（BATCH RSA）
• 3.4.1 举例
• 3.4.2 推广
• 3.4.3 结论
• 3.4.4 和标准RSA的比较
• 3.5 方案采用的密钥长度
• 第四章、SHA-1和3重DES
• 4.1 SHA-1
• 4.1.1 处理步骤
• 4.1.2 步骤4循环中的基本操作
• 4.1.3 安全分析
• 4.1.4 和其它摘要算法比较
• 4.2 3重DES
• 4.2.1 DES
• 4.2.2 DES的安全性
• 4.2.3 3重DES
• 第五章、技术方案
• 5.1 服务
• 5.2 流程
• 5.3 密钥管理
• 5.3.1 密钥环
• 5.3.2 公钥管理
• 5.3 报文
• 5.3.1 报文的产生和发送
• 5.3.2 报文的接收和解析
• 5.4 压缩
• 5.4.1 压缩的时机（签名之后加密之前）：
• 5.4.2 压缩算法使用ZIP
• 第六章、总结和展望
• 参考文献
• 致谢