矢量地图的安全保护研究

论文摘要

随着电子测绘技术的发展，数字矢量地图得到越来越广泛的使用。数字矢量地图制作成本高，易拷贝的特性使得数字矢量地图的安全问题得到重视。对于数字矢量地图的数据安全防范措施稍有不当，就会给企业造成损失，甚至会对国家安全造成严重的威胁。为此，数字矢量地图的内容安全问题已成为当今信息安全领域研究的热点。传统的矢量地图通过静态加密的方式来保护矢量地图的数据安全问题。该方式虽然可以很好的保护矢量地图数据安全，阻止非授权方正常使用矢量地图，但是它在每次使用的时候都需要用户手动进行加密解密处理，极大的影响了用户的效率。另外，手动加密并不能防止由内部人士有意或无意造成的泄密行为。基于以上分析，本文结合Windows文件过滤驱动和云模型技术，根据矢量地图SHP文件特有的格式，对矢量地图文件实现安全保护。通过文件过滤驱动截获用户对矢量地图文件的操作，并由云模型产生云滴来对地图坐标进行加解密，采用双缓存技术来解决授权用户和非授权用户的安全访问控制问题。系统对矢量地图的加解密操作全是自动进行的，无需用户改变操作习惯，并且整个加解密过程都是在系统底层进行，保证了矢量地图数据的安全性和用户的工作效率。最后，在实验室实现了矢量地图安全保护系统。经测试表明，在安装了本安全保护系统的工作环境，授权用户可以正常使用矢量地图文件，非授权用户访问矢量地图文件或者地图文件通过网络、移动存储设备带出工作环境，由于缺乏相应的解密机制，矢量地图文件将不可使用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 目的与意义
• 1.4 课题难点及主要工作
• 1.5 课题来源
• 1.6 论文结构
• 第2章 相关技术理论
• 2.1 驱动程序的相关基础知识
• 2.1.1 内核模式和用户模式
• 2.1.2 过滤驱动设计流程
• 2.1.3 文件系统过滤驱动
• 2.2 Windows 存储管理结构
• 2.2.1 Windows 存储管理结构
• 2.2.2 I/O 管理器
• 2.2.3 内存管理器
• 2.2.4 缓存管理器
• 2.2.5 文件系统
• 2.3 驱动程序核心数据结构
• 2.3.1 驱动程序对象
• 2.3.2 设备对象
• 2.3.3 文件对象
• 2.3.4 I/O 请求包
• 2.4 密码学
• 2.4.1 密码学理论
• 2.4.2 云模型
• 2.5 矢量地图文件
• 2.5.1 文件头
• 2.5.2 实体信息
• 2.6 本章小结
• 第3章 安全保护系统的设计
• 3.1 系统的分析与设计
• 3.1.1 系统分析
• 3.1.2 系统设计
• 3.2 内核模块的设计
• 3.2.1 文件过滤驱动设计流程
• 3.2.2 设备对象的创建与绑定
• 3.2.3 安全访问控制
• 3.2.4 文件加密标识
• 3.2.5 矢量地图文件操作处理
• 3.2.6 驱动的同步处理
• 3.3 应用层模块的设计与实现
• 3.3.1 加载驱动
• 3.3.2 卸载驱动
• 3.4 内核层与应用层通信处理
• 3.4.1 应用层通信接口
• 3.4.2 I/O 控制码
• 3.4.3 内核层通信处理
• 3.5 云模型加解密的实现
• 3.5.1 云滴的产生
• 3.5.2 加解密地图坐标数据
• 3.6 本章小结
• 第4章 系统测试
• 4.1 系统测试
• 4.1.1 功能测试
• 4.1.2 性能测试
• 4.2 系统分析与评价
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢