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基于Web Service的IBE安全服务研究

作　者: 李伟
导　师: 蔡家楣；陈铁明
学　校: 浙江工业大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: Web Service PKI IBE XKMS 密钥管理 安全服务
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 45次
引　用: 1次
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内容摘要


Web Service提供了一种松散耦合的软件开发模式,通过统一的操作接口描述和标准的XML消息传递技术,集成了网络分布式异构应用。随着Web Service应用的推广,Web服务的提供和服务调用是重要核心。目前的Web Service框架提供了较完善的服务实现方法,可保障Web服务机制的运行安全。随着密码安全技术的发展,用户也相应提出了更高效的安全服务需求,研究新型高效的密码安全应用模型已成为一个热点。同时,研究如何将新型的安全应用模型设计成Web Service服务,为各类客户应用程序提供统一、安全、便捷的安全服务,对构筑Web Service安全应用开发环境有重要意义。目前,以数字证书为核心的公钥基础设施PKI系统是应用最广的网络安全解决方案。随着Web Service的应用发展,以及基于XML的密钥管理规范XKMS的实施,基于Web Service的PKI安全服务架构方面已出现较多研究成果。基于Web Service的PKI服务模式,虽然整合了PKI安全实现和密钥管理等服务,缓解了客户应用对PKI的部署难题,但系统运行仍然无法避免证书管理、撤销、维护、发布、更新等操作的复杂性。基于身份的加密体制IBE(Identity-based Encryption),以用户身份信息作为公钥,不涉及数字证书的管理和操作,是一种基于密钥集中管理的新型公钥加密体制。因此,研究基于Web Service的IBE安全服务有重要的研究价值和现实意义。本文首先介绍Web服务基础理论、安全框架及相关技术,研究了基于Web Service的PKI安全服务的研究现状;接着在分析比较IBE和PKI的基础上,提出了一套基于Web Service的IBE安全服务体系;重点设计了无证书的密钥管理服务及相关的安全应用服务,并研究开发了一个IBE安全服务的原型系统IBEWS;阐述了IBEWS系统工作流程,实现了性能测试并与PKI环境下的XKMS系统作比较,说明了IBEWS的性能优势;最后,基于IBEWS服务系统,设计并开发了日志加密和安全认证两个应用实例,阐述了IBEWS在Web Service环境下的作用和意义。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究意义  11-12
  1.3 研究内容与目标  12-13
    1.3.1 研究目标  12
    1.3.2 研究内容  12-13
  1.4 论文结构  13-14
第2章 Web Service 相关理论研究  14-26
  2.1 面向服务的体系架构  14-17
    2.1.1 面向服务的体系结构  14-16
    2.1.2 SOA 与Web Service  16-17
  2.2 Web Service 模型与安全机制  17-25
    2.2.1 Web Service 安全框架  18-19
    2.2.2 Web 服务安全相关技术  19-25
      2.2.2.1 XML 安全协议  19-21
      2.2.2.2 SAML 安全协议  21-22
      2.2.2.3 SOAP 协议分析  22-24
      2.2.2.4 SSL 协议  24-25
  2.3 本章小结  25-26
第3章 基于Web Service 的安全服务研究  26-38
  3.1 基于Web Service 的PKI 服务研究  26-31
    3.1.1 PKI 体系结构  26-27
    3.1.2 基于Web Service 的密钥管理服务  27-29
    3.1.3 基于Web Service 的PKI 安全服务  29-31
  3.2 基于Web Service 的IBE 服务研究  31-37
    3.2.1 IBE 与应用现状  31-34
    3.2.2 IBE 与PKI 比较  34-35
    3.2.3 IBE 提供安全服务可行性  35-37
  3.3 本章小结  37-38
第4章 IBE 安全服务系统的设计与实现  38-60
  4.1 服务系统的总体架构  38-40
  4.2 原型系统IBEWS 的设计  40-48
    4.2.1 系统结构和逻辑设计  40-43
    4.2.2 IBE 安全服务设计  43-48
      4.2.2.1 密钥管理服务  44-46
      4.2.2.2 数据保密性服务  46-47
      4.2.2.3 数据完整性服务  47
      4.2.2.4 可扩展性服务  47-48
  4.3 原型系统IBEWS 的实现  48-56
    4.3.1 IBEWS 系统实现  48-54
      4.3.1.1 PKG 系统开发  48-51
      4.3.1.2 原型系统框架  51-54
    4.3.2 系统安全分析  54
    4.3.3 系统测试  54-56
  4.4 IBEWS 与XKMS 性能比较  56-59
  4.5 本章小结  59-60
第5章 IBE 安全服务系统的应用案例  60-72
  5.1 基于IBEWS 的日志安全身份戳系统  60-66
    5.1.1 应用阐述  60-61
    5.1.2 系统设计  61-64
    5.1.3 系统测试  64-66
  5.2 基于IBEWS 的SAML 身份认证方案  66-72
    5.2.1 应用阐述  66-67
    5.2.2 系统设计  67-70
    5.2.3 性能分析  70-72
第6章 总结与展望  72-74
  6.1 本文总结  72
  6.2 工作展望  72-74
参考文献  74-77
致谢  77-78
攻读学位期间参加的科研项目和成果  78

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络安全
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