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基于S63标准的电子海图数据保护方案研究

作　者: 张树凯
导　师: 史国友
学　校: 大连海事大学
专　业: 航海科学与技术
关键词: 电子海图 S-63 数据保护方案
分类号: U675.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

现代加密技术、数字签名技术作为数字时代防止盗版和数据侵权的重要方法,因其能够有效的保证数据来源的权威性、数据的完整性、限制数据的非授权复制传播,已经广泛应用在数字通讯的各个领域。电子海图数据由于缺少相应的数据保护,非法复制和传播电子海图不仅给电子海图数据服务商带来严重的经济损失,由于无法及时更新数据和传输过程中完整性容易遭到破坏,给安全航海带来极大的安全隐患。为了解决这一问题,国际海道测量组织推出了S-63数据保护方案,本文所做的主要工作如下：(1)将S-63数据保护方案中涉及的重要算法Blowfish加密解密算法、DSA数字签名与验证算法、SHA-1安全散列算法的原理给出了详细解释。其中Blowfish是分组加密算法,它是一个以64-位分组及可变密钥长度的分组密码算法；DSA数字签名与验证算法建立在公开密钥算法的基础上,它属于非对称算法的一种；安全散列算法用于对信息产生一段信息摘要,该算法对输入极为敏感。(2)对S-63数据保护方案进行了整体的概述,将数据保护方案分为四个模块：方案管理员,数据服务商,数据客户端,设备制造商,对四个模块的主要职责和工作流程展开详细论述。其中方案管理员是整个数据保护方案的管理者和维护者,数据服务商负责发布加密后带数字签名文件的海图数据,设备制造商负责制作符合S-63数据保护方案的软件,数据客户端即ECDIS终端。(3)以设备制造商为视角,完整的叙述作为软件开发商的职责及工作流程,对其中涉及的主要算法给出了Java和C++的代码示例。另外,针对在实践过程中发现的数据保护方案的不足之处予以指出并提出适当的修改建议。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 选题背景  10-11
  1.2 选题意义  11-12
  1.3 研究现状  12-13
  1.4 研究内容和章节安排  13-15
第2章基于S63标准的数据保护方案的基础理论  15-27
  2.1 Blowfish加密算法  15-18
    2.1.1 分组加密算法描述  15-17
    2.1.2 Blowfish应用示例  17-18
  2.2 DSA数字签名  18-22
    2.2.1 数字签名概述  18-19
    2.2.2 DSA算法原理  19-20
    2.2.3 DSA应用示例  20-22
  2.3 单向散列函数  22-26
    2.3.1 单向散列函数概述  22
    2.3.2 安全散列算法原理  22-24
    2.3.3 SHA-1应用示例  24-26
  2.4 小结  26-27
第3章基于S63标准的数据保护方案的整体设计  27-44
  3.1 S63数据保护方案概述  27-29
    3.1.1 数据压缩  27-28
    3.1.2 数据加密  28
    3.1.3 数据授权  28-29
    3.1.4 数据验证  29
  3.2 方案管理员模块方案设计  29-33
    3.2.1 颁布SA证书  30-31
    3.2.2 处理数据服务商的申请  31-33
    3.2.3 处理设备制造商的申请  33
  3.3 数据服务商模块方案设计  33-38
    3.3.1 制作自签名密钥  34-35
    3.3.2 加密压缩签名电子海图  35-36
    3.3.3 数据授权  36-38
  3.4 数据客户端模块方案设计  38
  3.5 设备制造商模块方案设计  38-43
    3.5.1 用户权证的制作  39-40
    3.5.2 数字签名的验证  40-41
    3.5.3 电子海图的解密  41-43
  3.6 小结  43-44
第4章基于S-63标准的数据保护方案的实现及改进建议  44-59
  4.1 数据保护方案的实现  44-49
    4.1.1 各模块之间的相互联系  44-45
    4.1.2 整体实现流程  45-47
    4.1.3 S-63数据的应用实例  47-49
  4.2 数据保护方案中的编程技术  49-56
    4.2.1 加密算法代码实现  50-53
    4.2.2 循环冗余校验代码实现  53-54
    4.2.3 数字签名的代码实现  54-56
  4.3 数据保护方案中的改进建议  56-58
    4.3.1 数字签名文件的无效性  56-57
    4.3.2 单元许可文件的不完整性  57
    4.3.3 海图数据的非限制性  57-58
  4.4 小结  58-59
第五章结论与展望  59-61
  5.1 结论  59
  5.2 展望  59-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
作者简介  66

基于S63标准的电子海图数据保护方案研究

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