SCWS卡远程管理服务器关键技术研究

论文摘要

SCWS（Smart card web server）卡是下一代内置web server的SIM卡,它可以提高用户的使用体验并实现更多的增值业务功能。SCWS卡远程管理服务器负责对SCWS卡进行远程管理,通过向卡中传输各种数据和命令,实现SCWS卡的增值业务功能。本文以OMA的SCWS规范为基础,对SCWS卡远程管理服务器的关键技术进行了深入分析和研究,针对数据传输和安全方面存在的一些不足之处,提出了相应的解决方案和改进意见,并通过实验验证了这些方案和改进的有效性。本文首先对传输协议进行了研究,针对TCP和UDP协议在有线和无线环境下的性能差异,提出了TCP/UDP协议的选择机制,并采用Opnet软件仿真测试了TCP和UDP协议的传输性能,验证了该选择机制的有效性。该机制可以使服务器根据实际情况选择最合适的传输协议,以提高数据传输性能。在安全协议方面,针对PSK-TLS握手协议在安全方面的不足,本文对其进行了改进,通过对握手时传输的关键信息进行加密,实现了PFS（完全前向保密）；并利用OpenSSL软件包,设计实现了PSK-TLS协议的通信过程,实验结果证明改进后的PSK-TLS协议的安全性得到改善,但握手效率变化不大,达到了安全和效率的兼顾。同时,针对PSK-TLS记录协议需要基于可靠传输通道的安全性要求,本文引入UDP+CATTP模式,保证了PSK-TLS协议的安全实施。最后,本文结合PSK预共享密钥技术,提出了基于SCWS卡的OTP动态口令身份认证方案,该方案可以提高身份认证的安全性,是对安全协议的有效补充。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 SCWS卡远程管理系统
• 2.1 SCWS卡远程管理系统的传输协议栈
• 2.2 SCWS卡远程管理系统的安全协议
• 2.3 SCWS卡远程管理系统的通信过程
• 第三章 传输协议的研究及改进
• 3.1 TCP和UDP协议的性能分析
• 3.1.1 TCP协议在无线环境下的不足
• 3.1.2 改进的TCP协议
• 3.1.3 UDP协议的性能分析
• 3.2 TCP/UDP协议的选择机制
• 3.2.1 现状及问题
• 3.2.2 解决方案
• 3.2.3 具体流程
• 3.2.4 性能分析
• 3.3 TCP和UDP协议的性能仿真
• 3.3.1 TCP和UDP协议的性能对比仿真
• 3.3.1.1 仿真环境
• 3.3.1.2 仿真内容
• 3.3.1.3 结果分析
• 3.3.2 不同版本TCP协议的性能对比仿真
• 3.3.2.1 仿真环境
• 3.3.2.2 仿真内容
• 3.3.2.3 结果分析
• 3.4 小结
• 第四章 安全协议的研究及改进
• 4.1 TLS协议简介
• 4.2 PSK-TLS握手协议的研究和改进
• 4.2.1 握手协议的工作流程
• 4.2.2 握手协议存在的不足
• 4.2.3 握手协议的改进
• 4.2.4 软件验证及分析
• 4.2.4.1 RSA-TLS协议的实现
• 4.2.4.2 PSK-TLS协议的实现
• 4.2.4.3 改进后PSK-TLS协议的实现
• 4.2.4.4 PSK-TLS协议的性能分析
• 4.3 PSK-TLS记录协议的研究和改进
• 4.3.1 记录协议的工作流程
• 4.3.2 记录协议的安全性要求
• 4.3.3 解决方案
• 4.4 小结
• 第五章 基于SCWS卡的动态口令身份认证方案
• 5.1 OTP动态口令
• 5.1.1 基本原理
• 5.1.2 实现方法
• 5.2 基于SCWS卡的动态口令身份认证方案
• 5.2.1 设计目标
• 5.2.2 设计思想
• 5.2.3 系统构成
• 5.2.4 具体实现
• 5.3 方案分析
• 5.3.1 安全性分析
• 5.3.2 功能分析
• 5.3.3 优点分析
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 不足及展望
• 参考文献
• 附录:缩略语
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文