基于J2ME的移动支付系统研究与设计

论文摘要

随着移动通信的利润增长点逐渐从话音业务转向数字业务,各种移动增值业务层出不穷,而移动支付就成为了其中的一个亮点。所谓移动支付是指借助手机、掌上电脑、笔记本电脑等移动通信终端和设备,通过无线方式所进行的银行转账、缴费和购物等商业交易活动。如今移动支付已成为移动电子商务的重要组成部分,是实现移动电子商务的核心。J2ME是Java 2平台的三个核心版本之一,它为运行在诸如手机、PDA等资源受限的消费产品上的应用程序提供了健壮而灵活的运行环境,是当前手持设备的首选平台之一。由于其良好的安全性设计,基于J2ME的应用有无可比拟的安全性。随着移动通信设备的发展,计算能力的提高,J2ME的应用前景将更加广阔,基于J2ME的胖客户端也将是业界的发展方向。椭圆曲线密码体制(ECC)与其他公钥加密系统相比能提供更好的加密强度、更快的执行速度和更小的密钥长度,因此ECC可用较小的开销(所需的计算量、存储量、带宽、软件和硬件实现的规模等)和时延(加密和签字速度高)实现较高的安全性,特别适用于计算能力和集成电路空间受限(如IC卡)、带宽受限(如无线通信)要求高速实现的情况。文章的研究重点包括以下几个方面：本文全面总结了移动支付技术的研究情况以及目前国内外移动支付业务的发展情况,并总结了其存在的主要问题。指出J2ME比较适合于移动支付的开发,基于J2ME的安全平台是移动支付系统的发展趋势。1.本文深入分析了J2ME系统的安全机制,从底层JVM虚拟机安全以及应用程序层安全两个方面对J2ME的安全体系结构进行了全面的研究与总结。2.本文研究了椭圆曲线密码体制的原理、优缺点及其应用,并在安全性与有效性等方面与其他密钥算法进行了比较,最后针对J2ME平台提出了一些优化设计,并进行了实现与测试分析。3.根据移动支付的特点和要求,以及移动支付系统的实际运行环境,同时结合J2ME平台的安全机制以及优化的椭圆曲线密码算法,提出了一个基于J2ME的移动支付安全方案,并给出了移动支付模块的设计与实现,为通信提供用户认证、密钥交换、数据加密和数字签名等服务,从而有效地提高移动通信的安全性。4.作为移动电子商务的一个具体应用,本文构建了一个带有J2ME/MIDP无线前端和J2EE应用服务器后端的移动订票系统,由此阐述移动电子商务系统的设计与实现。该系统的实现,在理论上和应用上都对企业构建高效率的移动电子商务系统具有一定的指导借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 第一章 移动支付技术
• 1.1 移动支付概述
• 1.1.1 移动支付的定义
• 1.1.2 移动支付业务分类
• 1.1.3 移动支付方式优点
• 1.2 移动支付业务技术实现方式
• 1.3 移动支付业务发展现状
• 1.3.1 主要地区移动支付业务发展现状
• 1.3.2 我国移动支付业务发展现状
• 1.4 移动支付业务存在的问题
• 1.4.1 运营商和金融机构间缺乏合作
• 1.4.2 安全问题
• 1.4.3 缺乏统一的行业标准
• 1.5 基于J2ME的安全平台
• 1.6 本文的研究内容与组织结构
• 第二章 J2ME平台及其安全技术
• 2.1 J2ME发展概述
• 2.2 J2ME技术的体系结构
• 2.2.1 CLDC与MIDP概述
• 2.2.2 CLDC规范
• 2.2.3 MIDP规范
• 2.2.4 CLDC/MIDP架构
• 2.3 J2ME安全体系结构
• 2.3.1 底层JVM虚拟机安全
• 2.3.2 应用程序层安全
• 2.3.3 J2ME安全与Java Card
• 第三章 椭圆曲线密码算法实现的优化设计
• 3.1 椭圆曲线的基本概念
• 3.2 安全椭圆曲线
• 3.3 椭圆曲线密码体制
• 3.3.1 椭圆曲线上的离散对数问题
• 3.3.2 椭圆曲线密码算法
• 3.3.3 椭圆曲线密码体制的安全性分析
• 3.3.4 椭圆曲线密码体制的有效性分析
• 3.3.5 椭圆曲线密码体制的性能总结
• 3.4 椭圆曲线密码体制的应用
• 3.4.1 椭圆曲线Diffee-Hellman密钥交换
• 3.4.2 椭圆曲线数字签名算法
• 3.5 J2ME环境下椭圆曲线密码算法的优化设计
• 3.5.1 Bouncy Castle中的椭圆曲线密码算法
• 3.5.2 Bouncy Castle中算法的局限性
• 3.5.3 椭圆曲线密码算法的优化设计
• 3.5.4 具体实现
• 3.5.5 实现中的进一步优化
• 3.6 对优化后算法的测试分析
• 3.6.1 可靠性分析
• 3.6.2 性能分析
• 第四章 移动支付模块的设计与实现
• 4.1 移动支付模块的设计
• 4.1.1 移动支付模块安全模型设计
• 4.1.2 移动支付模块安全设计方案
• 4.2 移动支付模块的具体实现
• 4.2.1 密钥生成模块
• 4.2.2 加密/解密模块
• 4.2.3 数字签名模块
• 4.2.4 XML模块
• 4.2.5 数据库访问模块
• 第五章 移动电子商务开发实例
• 5.1 系统概述
• 5.1.1 系统模型概述
• 5.1.2 系统交易模型概述
• 5.2 客户端程序的开发
• 5.2.1 客户端程序的设计
• 5.2.2 开发环境
• 5.2.3 客户端程序主要模块的实现
• 5.2.4 实现上的一些其他技巧
• 5.3 服务器端程序的设计
• 5.4 数据库设计
• 5.5 移动订票系统的运行
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文的主要工作
• 6.2 下一步的研究方向
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间撰写的论文
• 致谢