Web应用服务安全性研究及解决方案

论文摘要

如今Web应用服务已经成为非常流行的网络服务,同时也是最常遭受攻击的服务,而且Web攻击造成了严重的损失。除了已知的安全漏洞之外,越来越多的Web应用层安全问题暴露了出来,例如SQL注入、参数篡改、数据库安全等等。Web安全是本文研究的重点和主题,所有的研究都是以此为中心来展开的。本文以安全基础-密码学作为切入点,阐明了要解决数据传输的安全性所应具备的要素:机密性、完整性、真实性和抗否认性,并阐明了密码学所能解决的问题。在本论文中,首先从网络层上分析了如何利用SSL协议对通信的双方进行身份认证,并对数据在网络中传输的安全性进行了加强。接着从Web服务器端和客户端两个层面详细研究了其中的Web攻击,例如SQL注入、参数篡改等,从中总结出Web攻击的特点和规律,对各种安全问题提出了相应的解决方案,并对目前的数据库加密算法提出了不足,并且增加了对数据完整性的检查。本文最后在对Web攻击的研究的基础之上设计并实现了一个基于J2EE的安全Web应用服务系统。该系统实现了服务器和客户端的双向认证、数据的安全传输、抵抗SQL注入攻击、数据库加密等安全功能需求,实践证明此设计方案在很大程度上提高了Web应用的安全性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题来源与研究背景
• 1.2 Web工作原理
• 1.3 Web安全的研究现状
• 1.3.1 国内外研究现状
• 1.3.2 Web安全研究中待解决的问题
• 1.4 本论文的主要研究工作
• 第二章 密码学理论基础
• 2.1 对称密钥密码学
• 2.2 公开密钥密码学
• 2.2.1 公开密钥密码概述
• 2.2.2 公开密钥密码的工作方式
• 2.2.3 RSA公开密钥算法
• 2.3 数字签名
• 2.3.1 数字签名概述
• 2.3.2 消息摘要
• 2.3.3 数字签名的实现
• 2.4 数字证书
• 2.5 小结
• 第三章 Web数据传输的安全问题分析
• 3.1 Web的数据传输
• 3.1.1 HTTP协议
• 3.1.2 URL
• 3.2 安全协议
• 3.2.1 HTTPS协议
• 3.2.2 SSL协议
• 3.3 身份认证
• 3.3.1 SSL握手协议
• 3.3.2 身份认证中存在的问题
• 3.4 数据的保密传输
• 3.4.1 数据的保密传输
• 3.4.2 数据的保密传输中存在的问题
• 3.5 解决方案
• 3.6 小结
• 第四章 Web服务的安全问题分析
• 4.1 SQL注入
• 4.1.1 攻击方法
• 4.1.2 单引号SQL注入
• 4.1.3 SQL注入反检查
• 4.1.4 解决方案
• 4.2 篡改参数
• 4.2.1 篡改参数攻击手段
• 4.2.2 解决方案
• 4.3 数据库安全
• 4.3.1 数据库加密算法
• 4.3.2 数据库加密中存在的问题
• 4.3.3 解决方案
• 4.4 客户端安全
• 4.4.1 Java Applet的安全
• 4.4.2 ActiveX控件
• 4.4.3 JavaScript
• 4.4.4 解决方案
• 4.5 小结
• 第五章 安全Web应用服务系统设计与实现
• 5.1 Java和J2EE
• 5.2 系统功能及安全性能
• 5.2.1 系统功能
• 5.2.2 系统工作模型及安全性能
• 5.3 系统模块设计
• 5.3.1 数据库
• 5.3.2 系统流程图
• 5.3.3 核心业务模块
• 5.4 安全功能的实现
• 5.4.1 服务器和客户端的双向认证
• 5.4.2 数据传输的安全性加强
• 5.4.3 抵抗SQL注入和参数篡改攻击
• 5.4.4 数据库加密
• 5.5 系统工作流程
• 5.6 小结
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果