基于USB Key網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下身份認(rèn)證技術(shù)的研究及應(yīng)用.pdf

1、本課題來(lái)源于上海市政府二00四年“實(shí)事項(xiàng)目”——上海市市民信箱電子郵件系統(tǒng)。本課題所實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)模型——上海市市民信箱身份認(rèn)證系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了郵件資源服務(wù)器和市民用戶雙方可靠的雙向身份驗(yàn)證，保證了實(shí)名制信箱用戶的真實(shí)性以及確保市民訪問(wèn)的郵件服務(wù)器的真實(shí)性。借助于該系統(tǒng)，既能改善日常帳單投送渠道，方便了市民；也為加強(qiáng)政府與市民的聯(lián)系提供了基礎(chǔ)。 身份認(rèn)證服務(wù)是提供網(wǎng)絡(luò)安全中其他安全服務(wù)的前提和基礎(chǔ)。隨著Internet的發(fā)展，尤其

2、是電子商務(wù)的出現(xiàn)和迅速發(fā)展，信息安全問(wèn)題己成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，特別是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息安全己成為影響國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定的重大關(guān)鍵問(wèn)題。研制和開(kāi)發(fā)適合不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的身份認(rèn)證系統(tǒng)具有重要意義和重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和廣闊應(yīng)用前景。特別是安全管理方面，國(guó)外對(duì)我國(guó)仍然有很多技術(shù)出口限制，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)安全事關(guān)國(guó)家主權(quán)和安危的問(wèn)題，我們必須依靠自己的力量來(lái)解決。因此，對(duì)該系統(tǒng)的研制開(kāi)發(fā)將有利于我國(guó)信息化建設(shè)和發(fā)展。 本文首先對(duì)現(xiàn)有的身份

3、認(rèn)證技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比研究，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下身份認(rèn)證系統(tǒng)及其可能遭受的攻擊和威脅有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)基于USB Key技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的身份認(rèn)證技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，它是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種方便、安全、經(jīng)濟(jì)的身份認(rèn)證技術(shù)，采用軟硬件相結(jié)合一次一密的強(qiáng)雙因子認(rèn)證模式，很好地解決了安全性與易用性之間的矛盾。緊接著以身份認(rèn)證協(xié)議和身份認(rèn)證機(jī)制為研究重點(diǎn)，論述了已有的身份認(rèn)證系統(tǒng)的主要認(rèn)證機(jī)制，并且對(duì)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用身份認(rèn)證機(jī)制的常見(jiàn)認(rèn)證協(xié)議

4、進(jìn)行了分析，針對(duì)市民信箱身份認(rèn)證系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)中身份認(rèn)證系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套基于動(dòng)念口令認(rèn)證機(jī)制的請(qǐng)求/響應(yīng)方式的身份認(rèn)證協(xié)議，并對(duì)該協(xié)議進(jìn)行了非形式化的分析，證明其邏輯設(shè)計(jì)的合理性、協(xié)議的有效性和安全性，能夠抵御重放攻擊、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽(tīng)、中間人攻擊和暴力攻擊。然后再對(duì)身份認(rèn)證的密碼學(xué)理淪進(jìn)行了研究，密碼機(jī)制實(shí)現(xiàn)了身份認(rèn)證的認(rèn)證信息安全傳輸、完整性保證和不可否認(rèn)性保證。本文主要對(duì)MD5和RSA算法進(jìn)行深入的研究，將中國(guó)剩余定理應(yīng)用于R

5、SA加解密運(yùn)算，改進(jìn)了RSA加解密算法程序設(shè)計(jì)中的運(yùn)算問(wèn)題，降低運(yùn)算時(shí)間復(fù)雜度，提高加解密算法整體運(yùn)行效率。最后本課題研究結(jié)合使用密碼技術(shù)和硬件令牌的身份認(rèn)證技術(shù)，設(shè)計(jì)了基于USB Key網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的市民信箱身份認(rèn)證系統(tǒng)模型，該系統(tǒng)使用RSA公鑰密碼技術(shù)和MD5單向散列函數(shù)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套身份認(rèn)證協(xié)議以及相關(guān)應(yīng)用接口，可以更加安全和有效地解決網(wǎng)上應(yīng)用中面臨的網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證問(wèn)題。 經(jīng)過(guò)初步測(cè)試，基于USB Key網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的市民信

6、箱身份認(rèn)證系統(tǒng)基本上能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)郵件資源服務(wù)器和市民用戶雙方可靠的雙向身份驗(yàn)證。該系統(tǒng)對(duì)客戶而言，沒(méi)有任何的操作要求，只要將載有個(gè)人登記信息的特制USB Key，插入連接網(wǎng)絡(luò)的PC上，通過(guò)身份認(rèn)證后，就能很方便地打開(kāi)自己的個(gè)人信箱。 可以預(yù)見(jiàn)，身份認(rèn)證技術(shù)必將越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于生活和工作的各個(gè)領(lǐng)域，潛在巨大的市場(chǎng)和良好的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)闀r(shí)間所限，本文僅僅對(duì)基于USB Key的身份認(rèn)證作了部分研究，很多地方還有待進(jìn)一