ECC和AES混合加密技术在移动Agent安全中的研究与实现

论文摘要

随着对Agent系统研究的逐步深入,移动Agent技术己经从过去的理论探索阶段进入到实用阶段。移动Agent系统的开发平台和执行环境不断出现,使得移动Agent系统安全性日益成为一个重要的研究课题。本文在研究移动Agent系统的基础上提出了构建一个通用安全通信框架的思想。本文首先介绍了移动Agent的基本概念、优缺点及其应用领域。分析了现有的移动Agent系统面临的安全问题。接着给出了相关的国际规范标准FIPA和遵循这个规范的平台JADE,并通过文献研究和实验指出了JADE平台的安全弱点。并针对JADE平台的安全弱点设计了一个基于ECC和AES混合加密安全信道的移动Agent系统安全通信模型MASA。该混合加密安全信道应用了本文的两个改进算法——椭圆曲线密钥协商改进算法和椭圆曲线数字签名改进算法。这两个算法都在实验结果中取得了理想的效果,在实现移动Agent系统的双向认证和安全通信中,应用这两个算法很好的解决了通信过程的身份认证、机密性、完整性和不可否认性等关键问题。最后,本文基于移动Agent系统JADE平台设计实现了该安全模型MASA。在移动Agent系统中,把MASA设计成了一个JADE平台的安全通信插件,并把该插件嵌入到了JADE平台上。实验证明,应用该插件可以很好的为移动Agent及其平台提供双向认证和安全通信服务,并对系统上层应用透明。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 移动Agent 技术
• 1.2.2 移动Agent 系统模型
• 1.2.3 移动Agent 技术的优势
• 1.2.4 移动Agent 技术的应用领域
• 1.3 密码学技术简介
• 1.3.1 基本概念
• 1.3.2 对称密钥密码体制AES
• 1.3.3 公钥密码体制ECC
• 1.3.4 单向散列函数
• 1.3.5 数字签名
• 1.4 本文的主要工作及结构安排
• 第二章 移动AGENT 系统安全性研究
• 2.1 移动AGENT 现存的安全性问题
• 2.1.1 移动Agent 通信传输的安全问题
• 2.1.2 移动Agent 平台面临的攻击
• 2.1.3 移动Agent 面临的攻击
• 2.2 现有移动AGENT 系统
• 2.2.1 TeleScript
• 2.2.2 Aglet
• 2.2.3 Voyager
• 2.2.4 JADE
• 2.2.5 移动Agent 系统的比较
• 2.3 移动AGENT 安全性比较
• 第三章 移动AGENT 系统JADE 安全解决方案
• 3.1 移动AGENT 的FIPA 标准
• 3.1.1 FIPA 简介
• 3.1.2 FIPA 中移动Agent 平台结构模型
• 3.1.3 FIPA 中Agent 的交互
• 3.2 移动AGENT 平台JADE
• 3.2.1 JADE 平台的体系结构
• 3.2.2 JADE 平台的通信模型
• 3.3 JADE-S 的安全性分析
• 3.3.1 JADE-S
• 3.3.2 JADE-S 的安全弱点
• 3.3.3 JADE-S 提高安全性的解决方案
• 3.4 本文的解决方案
• 3.4.1 移动Agent 安全模型MASA
• 3.4.2 MASA 模型的关键技术分析
• 第四章 MASA 安全模型的设计
• 4.1 MASA 的安全通信模块设计
• 4.1.1 ECC 加解密原理
• 4.1.2 MASA 密钥交互协议
• 4.1.3 MASA 的数据完整性鉴别技术
• 4.1.4 MASA 的数字签名技术
• 4.1.5 MASA 的消息对称加密和时间戳技术
• 4.1.6 MASA 混合安全通信信道的设计
• 4.2 MASA 的双向认证模块设计
• 4.2.1 证书的颁发
• 4.2.2 MASA 的双向认证
• 4.3 MASA 模型的加密粒度选择
• 第五章 MASA 安全模型在JADE 中的实现
• 5.1 JAVA 安全概述
• 5.1.1 Java 安全体系结构
• 5.1.2 Java 安全核心
• 5.1.3 Java 加密服务提供者
• 5.2 MASA 的JADE 实现
• 5.2.1 ECC 椭圆曲线密码包的实现
• 5.2.2 MASA 的JADE 系统设计
• 5.2.3 密钥库的生成与管理
• 5.2.4 认证及安全通信的实现
• 5.2.4.1 认证的实现
• 5.2.4.2 安全通信的实现
• 5.2.5 密钥长度的确定
• 5.3 MASA 的性能测试
• 5.3.1 ECC 两个算法性能测试
• 5.3.2 MASA 的开发测试环境
• 5.3.3 测试用例
• 5.3.4 实验结论
• 第六章 结论
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学习期间的学术成果和发表论文