SSL协议在嵌入式浏览器中的研究与应用

论文摘要

随着Internet与嵌入式设备的高速发展,嵌入式浏览器得到了广泛应用。但是大多数嵌入式浏览器只提供了最基本的浏览功能,不提供对敏感数据的加密功能,所以无法满足用户收发E-mail、购物和交易的要求。目前,最流行的web安全协议是SSL（Security Socket Layer,安全套阶层）协议。将SSL协议与嵌入式浏览器相结合即可满足安全数据传输的要求。本文主要论述了如何在嵌入式浏览器中实现SSL协议,从而向用户提供安全传输服务。作为“某商用嵌入式浏览器移植和优化”课题中的重要一部分,本文首先介绍了数据加密技术和SSL协议,并对SSL协议中SSL握手协议、记录协议等进行了深入的研究和探讨。在此基础上,本人专门为该嵌入式浏览器设计了SSL模块,该模块可以很好地与该嵌入式浏览器结合,实现了数据的安全传输。在分析影响SSL模块性能的因素的基础上,本文提出了在SSL模块中使用既能保证速度又符合安全要求的加密套件和会话重用等技术,从而大大地提高SSL握手的速度。除了实现基本的安全传输要求,本文向该嵌入式浏览器的上层UI模块提供了一系列的证书操作接口,并设计了一个图形化的证书操作界面,极大地方便了用户加载、删除证书,并且可以查看X.509格式证书的信息。本文实现了理论知识和实际工程项目的结合,对在嵌入式浏览器中配置更加安全、高效的传输系统具有一定的参考价值。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 相关技术
• 2.1 数据加密技术
• 2.1.1 私钥密码体制
• 2.1.2 公钥密码体制
• 2.1.3 消息摘要
• 2.1.4 数字签名
• 2.1.5 数字证书
• 2.1.6 公钥基础设施PKI
• 2.2 SSL概述
• 2.2.1 SSL协议的分层结构
• 2.2.2 SSL握手协议
• 2.2.3 改变加密约定协议
• 2.2.4 警报协议
• 2.2.5 记录协议
• 2.2.6 连接过程分析
• 2.3 OpenSSL概述
• 第三章 SSL模块总体方案设计
• 3.1 SSL在嵌入式浏览器中的位置
• 3.2 设计目标
• 3.3 性能分析
• 3.4 SSL模块划分
• 3.4.1 初始化
• 3.4.2 连接
• 3.4.3 身份验证
• 3.4.4 数据传输
• 3.4.5 资源释放
• 3.4.6 证书管理
• 3.5 系统运行环境及开发工具
• 第四章 SSL模块的设计与实现
• 4.1 初始化模块的设计与实现
• 4.1.1 初始化OpenSSL库
• 4.1.2 初始化上下文环境
• 4.1.3 证书验证方式的选择
• 4.1.4 加密套件的选择
• 4.1.5 私有证书的加载
• 4.1.6 可信任CA列表的加载
• 4.2 连接模块的设计与实现
• 4.2.1 创建TCP连接
• 4.2.2 SSL对象的创建
• 4.2.3 套接字绑定
• 4.3 身份验证模块的设计与实现
• 4.4 数据传输模块的设计与实现
• 4.4.1 数据读写策略
• 4.4.2 错误处理
• 4.5 资源释放模块的设计与实现
• 4.6 证书管理模块的设计与实现
• 4.7 系统使用的关键技术
• 4.7.1 密钥的生成过程
• 4.7.2 记录层的分块与填充
• 4.7.3 会话重用
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢