网格安全认证机制的研究与实现

论文摘要

随着网格技术的发展和应用范围的扩大,不同的资源特性和独立的安全策略使得网格的安全方案异常复杂。如何安全的共享分布于不同领域不同平台的网格资源,成为网格安全面临的主要问题。身份认证是实现网格安全的重要机制之一,也是网格应用中的第一道防线,相当于安全系统的门户。目前,网络中的安全认证技术已相当成熟,主要有基于对称密钥的Kerberos认证机制和基于公钥和X.509证书的认证机制。本文着重研究Kerberos认证机制和GSI认证机制,实现这两种机制相整合,以达到更好的安全效果。通过分析比较目前广泛应用的几种安全认证机制的安全性,提出了网格安全的特殊需求,基于Globus Toolkit4.0网格平台的安全性分析基础上,借鉴KX.509的代理思想,在Globus环境下提出了一种采用web登陆模块构建的网格身份认证模型,为校园网格用户提供透明的证书生成、使用和管理。在用户注册和认证过程中,web登陆模块自动为用户产生数字代理证书,使用户不需拥有自己的数字证书。最后,给出了本文所提出的网格安全认证模型的实现方法和功能演示,包括用户注册和用户登陆、证书生成等功能的实现,并对该模型的安全性做出了客观评价。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 问题的提出
• 1.3 论文研究的内容与目标
• 1.4 论文的组织与安排
• 第2章 网格安全技术
• 2.1 网格技术综述
• 2.1.1 网格的概念
• 2.1.2 网格的体系结构
• 2.1.3 网格的研究现状及其发展
• 2.2 网格安全需求
• 2.2.1 基本的安全需求
• 2.2.2 网格中特有的安全需求
• 2.3 现有的网格安全技术与标准
• 2.3.1 Web 服务安全标准
• 2.3.2 消息层的安全
• 2.3.3 安全声明标记语言
• 2.3.4 网格安全基础设施
• 2.4 本章小结
• 第3章 网格认证机制的研究
• 3.1 认证技术概述
• 3.2 基于X.509 证书的认证机制
• 3.2.1 X.509 证书简介
• 3.2.2 基于公钥的X.509 认证机制
• 3.3 基于Kerberos 的认证机制
• 3.3.1 Kerberos 协议
• 3.3.2 KX.509 认证机制
• 3.3.3 安全性分析
• 3.4 GT4 安全认证技术（GSI）
• 3.4.1 GSI 的功能和架构
• 3.4.2 X.509 认证
• 3.4.3 用户名密码认证
• 3.4.4 安全性分析
• 3.5 网格安全代理MyProxy
• 3.5.1 MyProxy 简介
• 3.5.2 MyProxy 实现原理
• 3.5.3 代理证书的更新
• 3.5.4 安全性讨论
• 3.6 本章小结
• 第4章 一种基于web 登陆模块的认证模型
• 4.1 模型的总体设计
• 4.1.1 模型的物理结构
• 4.1.2 模型的逻辑结构
• 4.2 证书的申请
• 4.3 用户登陆过程
• 4.4 证书的更新
• 4.5 本章小结
• 第5章 模型的实现
• 5.1 模型开发环境的构成
• 5.1.1 Globus 开发平台
• 5.1.2 Java 实现语言
• 5.1.3 pgSQL 数据库平台
• 5.2 网格系统的建立及功能测试
• 5.2.1 网格系统的建立
• 5.2.2 网格系统的服务部署与测试
• 5.3 网格安全模型的功能实现
• 5.3.1 用户证书的生成
• 5.3.2 用户证书的使用
• 5.4 功能测试
• 5.5 模型安全性评价
• 第6章 全文总结与未来工作
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在读期间研究成果