基于PKI的认证中心研究与实现

论文摘要

电子政务是借助电子信息技术而进行的政务活动,涉及对国家秘密信息和高敏感核心政务的保护,涉及对公共秩序的维护和行政监管的准确实施,涉及为社会提供公共服务质量的保证。因此,系统的安全性和稳定性就成为电子政务建设中普遍关注的问题。PKI是基于公钥密码理论和技术建立起来的一种信任体系,是提供信息安全服务的具有普适性的安全基础设施,是目前被广泛采用的一套完整的网络信息安全解决方案。PKI技术采用证书管理公钥,通过第三方的可信任机构认证中心把用户的公钥和用户的其他标识信息捆绑在一起,很好的解决了密钥分发和管理问题,并通过数字证书对传输的数据进行加密和鉴别,保证了信息传输的机密性、真实性、完整性和不可否认性。本文首先从电子政务网络的安全需求出发,引入了PKI的概念。然后在阐述PKI加/解密理论、基本组成、信任模型及相关标准和协议的基础上,通过分析用户对认证中心的功能需求和其它需求,围绕认证中心对证书生命周期的管理过程,设计并实现一个严格遵从PKI规范、易于使用、具有较好通用性和安全性的认证中心系统。该系统实现了对数字证书整个生命周期的管理,包括数字证书的申请、更新、撤销、发布和下载等过程。论文还重点讨论了证书的发布,详细介绍了系统在实现时采用的关键技术以及证书申请、身份认证和日志生成三个功能模块的具体实现过程。最后总结了全文,并对今后的进一步研究工作进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文研究内容
• 1.4 论文章节安排
• 第2章 PKI技术理论综述
• 2.1 PKI理论基础
• 2.1.1 对称密码技术
• 2.1.2 非对称密码技术
• 2.1.3 散列函数
• 2.1.4 数字信封
• 2.1.5 数字签名
• 2.2 数字证书
• 2.2.1 数字证书概念
• 2.2.2 数字证书格式及内容
• 2.2.3 数字证书类型
• 2.3 PKI基本组成
• 2.4 PKI信任模型
• 2.4.1 严格层次结构模型
• 2.4.2 对等交叉信任模型
• 2.4.3 网状信任模型
• 2.4.4 桥信任模型
• 2.5 PKI相关标准
• 2.5.1 X.509标准
• 2.5.2 PKCS标准
• 2.5.3 PKIX标准
• 第3章 CA需求分析
• 3.1 系统目标
• 3.2 主要业务分析
• 3.2.1 证书申请业务
• 3.2.2 证书更新业务
• 3.2.3 证书撤销业务
• 3.3 其他业务分析
• 3.3.1 日志管理业务
• 3.3.2 身份认证业务
• 3.4 功能模型
• 3.5 其它需求
• 第4章 CA体系结构设计
• 4.1 总体设计原则
• 4.2 总体结构设计
• 4.2.1 CA子系统划分
• 4.2.2 过程体系结构
• 4.2.3 网络体系结构
• 4.3 WEB服务器选择
• 4.4 数据传输和通信协议
• 4.4.1 根CA与下级机构的数据传输
• 4.4.2 二级CA与KMC的数据传输
• 4.4.3 二级CA与RA的数据传输
• 4.5 证书发布方案选择
• 4.5.1 RA发布用户证书到从LDAP
• 4.5.2 RA发布用户证书到主LDAP
• 第5章 CA实现及关键技术
• 5.1 开发工具和运行环境
• 5.2 采用的关键技术
• 5.2.1 SSL协议
• 5.2.2 工厂方法模式
• 5.2.3 JNI技术
• 5.2.4 观察者模式
• 5.2.5 Log4j
• 5.3 系统初始化方案
• 5.3.1 根CA证书的签发
• 5.3.2 WEB服务器和客户端配置
• 5.4 用户证书申请实现
• 5.5 身份认证过程实现
• 5.5.1 利用JNI实现身份认证
• 5.5.2 证书状态实时查询
• 5.6 日志生成
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文