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校园网络环境下数字签名的研究与设计

作　者: 周宏伟
导　师: 郑诚
学　校: 安徽大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 校园网网络安全防火墙数字签名 RSA算法公钥私钥
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

校园网是社会信息化发展的必然产物,它担当着教学、科研、管理和对外交流等许多角色,因此其安全性非常重要。本文通过对多种安全技术的研究和比较,提出了采用数字签名来保障其安全性的方案。通过对校园网的深入研究和对多种数字签名技术的比较,得出了RSA是适合用于校园网络环境下的数字签名算法,同时做了RSA算法的抗攻击风险量化分析。因子分解也是RSA算法安全研究的重点之一,本文通过推导,将a。的取值范围缩小为(w,(w+1)/2],使因子分解的速度得到提高。为了提高校园网络系统中消息传输的可靠性、快速性、保密性、安全性能,本文设计了一套解决方案,该方案是采用哈希函数MD5算法来计算消息摘要,并使其与RSA公钥算法相结合,最终实现对消息加密、解密、签名及认证等功能。文中阐述了从算法设计到方案实现的具体过程,并采用网络编程语言ASP对其编程测试,在实践中验证了其可行性。为了防止上述方案被“机器人”攻击,采用了验证码的技术,从整体上保证了校园网络的安全。本文研究的确定性素数生成算法是素数生成方法中的新的研究方向,它能够快速、有效的生成素数,提高RSA算法效率。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章概述  7-16
  1.1 一般校园网简况  7-9
  1.2 校园数据信息划分  9-10
  1.3 网络编程语言及工作模式  10-16
    1.3.1 网络编程语言  10-12
    1.3.2 C/S与B/S的区别  12-16
第二章校园网络安全  16-25
  2.1 网络安全概述  16-18
  2.2 校园网络安全技术  18-22
    2.2.1 防火墙技术  18-21
    2.2.2 安全策略技术  21-22
  2.3 校园网络系统的安全及策略  22-25
    2.3.1 校园网络安全的主要威胁  22-23
    2.3.2 校园网络安全的对策  23-25
第三章密码体制  25-34
  3.1 密码学基础  25-29
    3.1.1 密码学  25-26
    3.1.2 对称密码体制  26-27
    3.1.3 非对称密码体制  27-29
  3.2 密钥管理  29-31
    3.2.1 密钥生成  30
    3.2.2 密钥分发  30-31
  3.3 身份认证  31-34
第四章校园网络下数字签名的设计及分析  34-50
  4.1 数字签名  34-38
    4.1.1 数字签名概念  34
    4.1.2 数字签名的特征  34-35
    4.1.3 数字签名的方法  35-38
  4.2 校园网络环境下数字签名方案的设计  38-39
  4.3 校园网络环境下数字签名方案的分析  39-40
  4.4 相关技术与算法  40-42
    4.4.1 验证码技术  40-41
    4.4.2 MD5算法  41-42
  4.5 RSA算法  42-50
    4.5.1 RSA算法的定义  43
    4.5.2 RSA算法的证明  43-45
    4.5.3 RSA算法的理论基础  45-46
    4.5.4 RSA算法的安全性分析  46-48
    4.5.5 因子分解  48-50
第五章基于RSA算法数字签名的实现与测试  50-69
  5.1 相关定理  50
  5.2 求模n和欧拉函数f(n)  50-55
  5.3 密钥对生成  55-59
    5.3.1 Euclid算法及其ASP程序  56-57
    5.3.2 扩展Euclid算法及其ASP程序  57-58
    5.3.3 解方程ax≡1(modn)及其ASP程序  58-59
  5.4 RSA算法签名与认证及其ASP程序  59-62
  5.5 方案测试  62-69
    5.5.1 密钥对生成模块测试  62-63
    5.5.2 数字签名模块的测试  63-66
    5.5.3 系统整体测试  66-69
结论与展望  69-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
附录  75-78

校园网络环境下数字签名的研究与设计

内容摘要

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