基于PKI的办公自动化网络信息安全研究

论文摘要

随着计算机网络技术和通信技术在电子政务、电子商务的广泛应用,办公自动化为企业或政府的管理和决策提供了科学的依据。但是信息安全保密问题也时刻令人担忧,办公自动化系统作为信息网络的一个特殊应用领域,运行着大量需要保护的数据和信息,有其自身的特殊性,如果系统的安全性被破坏,造成敏感信息暴露或丢失,或网络被攻击等安全事件,可能导致严重的后果。如何保证办公自动化系统在网络环境下数据信息传输的及时性、完整性、机密性和不可否认性,已成为当前网络信息安全领域内研究的主要课题,基于公开密钥密码理论和技术建立起来的PKI较好地为解决这一问题提供了保障。PKI技术采用证书管理公钥,通过认证中心CA,解决了网络中密钥管理和身份认证问题,并实现了数据的加/解密和鉴别,保证了网络安全的可靠实现。论文通过对PKI相关理论和技术的研究,创新性地将PKI技术应用于办公自动化网络,设计并实现了一个具有较高安全性、通用性和可扩展性的密码服务系统。该系统能根据PKCS标准发放和管理证书、产生和管理密钥,并为用户提供PKI服务。主要贡献如下:(1)分析了办公自动化系统中存在的安全问题,详细论述了办公自动化系统与网络安全、密码技术与网络信息安全之间的关系,提出了办公自动化信息安全有效的解决方案;(2)深入研究和讨论了所涉及的密码理论相关知识及PKI的相关理论和体系结构,对CryptoAPI和CDSA进行了研究和总结。提出了基于PKI/CA环境的OA系统设计原则,并在考虑办公自动化网络的特殊性基础之上,根据实际网络中的运行需求,设计了一个基于PKI/CA机制的安全服务体系结构;(3)根据系统的需求,在提出的安全服务解决方案和安全服务体系结构的基础之上设计了一个密码服务器,主要包括:公共安全接口PSI、管理调度单元、实时监控和日志单元、密码服务单元,并详细介绍了其核心部分密码服务单元各模块的实现过程;(4)在实验室条件下对密码服务单元进行了仿真测试,测试结果满足理论要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 综述
• 1.1 课题来源、背景及意义
• 1.2 办公自动化系统与网络安全
• 1.2.1 办公自动化的基本概念
• 1.2.2 办公自动化国内外的发展状况
• 1.2.3 办公自动化的网络安全问题
• 1.3 密码技术与网络信息安全
• 1.3.1 密码技术是解决网络信息安全的关键技术
• 1.3.2 PKI技术的发展状况
• 1.4 办公自动化信息安全策略
• 1.4.1 办公自动化系统的安全目标
• 1.4.2 办公自动化系统的安全框架
• 1.4.3 办公自动化信息安全的有效解决方案
• 1.5 本文的主要工作及组织结构
• 第2章 密码学基础
• 2.1 密码学概述
• 2.2 对称密码体系与对称密码算法
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 DES加密算法
• 2.3 非对称密码体系与对非称密码算法
• 2.3.1 基本原理
• 2.3.2 RSA密码体制
• 2.3.3 椭圆曲线密码体制
• 2.3.4 两种加密技术的比较
• 2.4 数字信封
• 2.5 数字签名技术
• 2.5.1 单向散列函数
• 2.5.2 数字签名的基本原理
• 2.6 本章小结
• 第3章 安全服务体系结构与设计
• 3.1 PKI概述
• 3.1.1 PKI的的概念
• 3.1.2 PKI的体系结构
• 3.1.3 PKI的基本功能
• 3.2 信任模型
• 3.3 基于PKI/CA环境的OA系统的设计原则
• 3.4 PKI安全服务
• 3.4.1 安全服务的内容
• 3.4.2 安全服务的结构
• 3.4.3 安全服务API
• 3.4.4 PKCS标准介绍
• 3.5 密码服务体系结构
• 3.5.1 密码服务的方式
• 3.5.2 密码服务的层次结构
• 3.6 本章小结
• 第4章 密码服务器的整体设计与实现
• 4.1 系统需求
• 4.2 密码服务器设计
• 4.2.1 公共安全接口PSI
• 4.2.2 管理调度单元
• 4.2.3 实时监控和日志单元
• 4.2.4 密码服务单元
• 4.3 密码服务单元的设计实现
• 4.3.1 功能概述
• 4.3.2 模块设计
• 4.4 模块实现
• 4.4.1 硬件抽象层
• 4.4.2 CSP模块
• 4.4.3 证书管理模块
• 4.4.4 PKIAPI模块
• 4.5 本章小结
• 第5章 密码服务单元的性能测试
• 5.1 兼容性测试
• 5.2 性能测试和压力测试
• 5.3 测试分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论
• 6.1 论文的主要成果
• 6.2 进一步的工作
• 参考文献
• 附录
• 致谢