军事网络安全中数字签名研究及应用

论文摘要

当前,军队信息化建设持续快速发展,信息网络安全问题日益凸显,加速构建一个技术先进、管理高效、平战结合、安全可靠的信息网络安全体系已十分必要。当今世界军队建设的实践表明,一支军队的信息化水平越高,对网络系统的依赖性就越强,信息网络安全问题就越突出,网络系统只有安全有效,才能真正发挥其应有的军事效益。军队信息化的建设是为作战服务的,信息战中大量的侦察信息和作战命令将会通过军网进行上传下达,在作战期间军网是不允许被破坏和泄密的,一旦遭破坏和泄密将会对作战产生重大的影响。军网由于采用的是独立的专网,一定程度上提高了安全性。但是,经研究发现,军网由于地域广使用单位分散,仍然存在一些不安全因数。其中之一就是物理链路和接入端仍然存在盲区,从这些地方仍然可以在作战期间对军网进行破坏,给信息战以致命的打击。因此,为了保证军网在作战期间的安全,保证信息战的胜利,研究军网的安全是很现实也很有必要的。在信息安全领域,数字签名技术可以广泛应用于电子商务、电子政务、电子数据交换等不同领域,为其他高级应用提供了可能,成为各方研究的热点。但是目前数字签名等安全技术的研究在国内外多是在理论方面,实际应用研究相对较少;在军事网络中的应用刚刚起步,多使用基于用户名/密码的安全体系,数字签名、数字证书等安全技术在其中的应用更少。本文主要从以下几个方面对数字签名技术在军事网络中的应用进行分析与研究:第一是对数字签名技术进行介绍,阐述其定义、原理和广阔的应用前景;第二是对数字签名技术中的常用数字签名算法进行分析和比较,通过研究选取安全实用的数字签名算法;第三是针对我国军网中的信息安全进行分析,提出了适合国情的军网PKI信任模型,数字签名的使用模式以及一些数字签名方案;第四是以提出的数字签名方案为核心,设计一个数字签名系统,应用于军网系统中,为军网系统提供有效的信息安全保证。最后,本文根据目前的发展状况,提出了数字签名技术在军网中应用的进一步的研究方向。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 数字签名的研究、应用及发展趋势
• 1.2.1 数字签名的产生与发展
• 1.2.2 数字签名的应用及前景
• 1.3 论文的主要工作及创新
• 1.4 论文安排
• 2 军事网络通信中的安全问题
• 2.1 军事网络安全的重要性
• 2.2 军事网络中的安全问题
• 3 密码技术
• 3.1 密码学相关概念
• 3.2 密码系统
• 3.2.1 密码系统定义
• 3.2.2 密码系统的安全要求
• 3.3 数字签名中使用的密码技术
• 3.3.1 对称密钥体制
• 3.3.2 公开密钥体制
• 3.3.3 对称密码技术与非对称密码技术的比较
• 3.3.4 RSA 密钥算法
• 3.3.5 椭圆曲线密码算法
• 3.4 哈希算法
• 3.4.1 MD5 算法
• 3.4.2 SHA 算法
• 4 数字签名技术
• 4.1 数字签名的原理
• 4.2 数字签名算法
• 4.2.1 DSA 签名算法
• 4.2.2 RSA 签名算法
• 4.2.3 椭圆曲线数字签名算法
• 4.3 数字签名方案的分类
• 4.4 数字证书与公开密钥基础设施（PKI）
• 4.4.1 数字证书
• 4.4.2 认证中心CA
• 4.4.3 公钥基础设施PKI
• 5 数字签名在军事网络系统中的应用与实现
• 5.1 军事网络中PKI 方案
• 5.2 数字签名系统方案
• 5.3 Java 安全体系
• 5.4 Applet 安全
• 5.5 基于SSL 的安全Web 服务器框架
• 5.5.1 SSL 协议的作用和目标
• 5.5.2 SSL 协议的主要组成协议
• 5.5.3 SSL 的工作原理
• 5.6 军事网络安全平台的总体设计
• 5.6.1 基于SSL 的安全网络应用
• 5.6.2 系统的开发环境
• 5.6.3 平台的总体流程
• 5.7 军事平台系统的安全性设计和实现方案
• 5.7.1 安全登录模块设计
• 5.7.2 数字签名模块设计
• 5.7.3 客户端签名的设计
• 5.7.4 服务器端验证的设计
• 5.7.5 权限控制设计
• 5.7.6 数据加密设计
• 5.8 数字签名算法的实现
• 5.8.1 产生并保存密钥对
• 5.8.2 使用私钥签名
• 5.8.3 使用公钥验证签名
• 5.9 数据加密和解密的实现
• 5.9.1 使用3DES 算法进行加密与解密
• 5.9.2 使用RSA 算法进行加密解密
• 5.10 数字签名系统的运行
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录