【摘要】：身份認(rèn)證是互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域中一個十分重要的組成部分,在互聯(lián)網(wǎng)中用戶的身份信息都是用一組特定的數(shù)據(jù)來表示的,由于計算機只能識別用戶的數(shù)字身份,因此身份認(rèn)證的目的就是保證用戶的物理身份和數(shù)字身份相對應(yīng),確保在網(wǎng)絡(luò)通信中用戶身份的有效性和用戶行為的不可抵賴性。目前常見的身份認(rèn)證方式包括靜態(tài)口令、短信密碼和USB KEY等,不過它們在使用過程中分別存在著一些問題:靜態(tài)口令安全性差容易被暴力破解或者被木馬截獲口令;短信密碼是服務(wù)端單方面向用戶發(fā)送的驗證消息,缺乏用戶對該消息的確認(rèn)憑證,在一些需要保存用戶憑證的應(yīng)用場景中難以發(fā)揮作用;USB KEY安全性高、應(yīng)用范圍廣泛,但是其終端適用性差而且需要安裝客戶端程序。這些問題的存在降低了網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證的適用性、有效性和可靠性,使得網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無法很好地滿足人們對互聯(lián)網(wǎng)安全方面的需求,成為了制約互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。針對上述問題,本文對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中常見的身份認(rèn)證方式進(jìn)行了深入分析,并以某數(shù)字證書認(rèn)證中心的實際項目為背景,在對密碼學(xué)、公鑰基礎(chǔ)設(shè)施(Public Key Infrastructure,簡稱PKI)等相關(guān)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于移動終端和PKI技術(shù)的第三方身份認(rèn)證服務(wù)系統(tǒng),名為移動安全網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)(Mobile Security Gate Way,簡稱MSGW)。該系統(tǒng)采用智能移動終端設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的USB KEY,方便了用戶的使用并且滿足了未來移動應(yīng)用的需求,而且采用了Web Service技術(shù)對外提供服務(wù)接口,實現(xiàn)了系統(tǒng)的跨平臺應(yīng)用。此外系統(tǒng)采用了基于橢圓曲線算法(Elliptic Curves Cryptography,簡稱ECC)的國家商用密碼SM2算法,提升了加密運算的強度和效率并且降低了網(wǎng)絡(luò)通信的損耗,使得系統(tǒng)在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的應(yīng)用更具有優(yōu)勢。論文主要分析了MSGW的系統(tǒng)架構(gòu)并對其中核心模塊的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。最后,本文介紹了MSGW的測試情況以及運行實例的演示情況,驗證了系統(tǒng)可行性和有效性。與其他同類系統(tǒng)相比,本文的研究工作主要有以下特點1)本文提出的身份認(rèn)證系統(tǒng)基于移動終端和PKI技術(shù)實現(xiàn),利用移動終端與用戶之間的物理綁定關(guān)系加強了身份認(rèn)證的可靠性,同時采用了Android應(yīng)用程序,使得系統(tǒng)可以在手機、平板電腦和機頂盒等不同種類的移動設(shè)備中發(fā)揮作用,提高了系統(tǒng)的實用性。2)本文在Android應(yīng)用程序中通過軟件方式實現(xiàn)了PKI相關(guān)的加密運算功能,不需要在移動終端上加裝特殊的加密硬件或者在PC上安裝配套的應(yīng)用程序。經(jīng)過測試驗證,軟件方式滿足項目對加密速度和加密強度的需求,同時提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性,降低了推廣的難度。3)本文提出的身份認(rèn)證系統(tǒng)在提供Android應(yīng)用程序的基礎(chǔ)上,還開放Web Service接口作為公共服務(wù),允許現(xiàn)有的移動應(yīng)用程序整合系統(tǒng)提供的身份認(rèn)證功能。即使是非Android應(yīng)用程序也可以通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問接口實現(xiàn)身份的認(rèn)證,擴展了系統(tǒng)的應(yīng)用范圍;4)本文在系統(tǒng)中實現(xiàn)了我國最新推出的商用密碼SM2算法,SM2算法是在ECC算法的基礎(chǔ)上演變而來。經(jīng)過測試驗證,在保證與RSA算法同等強度的前提下,SM2算法使用的密鑰長度更短、算法復(fù)雜度更小,因此在移動應(yīng)用中SM2算法能有效的降低運算、存儲和通信的損耗,比RSA算法更具有優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.08

【參考文獻(xiàn)】

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1 黨衛(wèi)紅;淺析網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證技術(shù)[J];濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2005年02期

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本文編號：2580609