基于SAML集中认证的研究及其在数字化校园中的实现

论文摘要

随着Web服务从技术概念到实际应用的不断发展,其松散耦合、与语言和平台无关、可跨互联网链接应用等优点日益明显。在Web服务给人们带来便利的同时,也面临着安全问题的巨大挑战,而身份认证、授权与访问控制等是其中的主要安全问题。因此,对Web服务中的身份认证技术进行深入研究,对提高系统的工作效率,增强Web服务中的安全性具有重要意义。本文在**高校数字化校园集中认证系统的建设中,通过对SAML2.0标准规范的身份认证模式进行改进,提出了数字化校园集中认证系统的解决方案,并对集中认证系统中用户身份信息的存储和采集方式进行了研究。对基于SAML集中认证的研究及其在数字化校园中的实现结果表明:①基于SAML标准规范提出在数字化校园中集中认证系统的解决方案,该方案能够克服现有各种集中认证解决方案中互操作性差、跨平台性不好、缺少标准支持、部署成本高等问题。②依据高校用户数据管理的分散性和管理流程的复杂性,设计出符合高校应用的LDAP数据模式,采用差异更新采集数据,保证了数据的集中性和一致性。③提出了门户联邦的概念以及基于门户联邦的身份认证模式,减少了SAML标准IDP推模式中的交互流程,提高了IDP推模式的工作效率,又减少了因信息传递带来的安全威胁,测试表明其效率和安全性得到了提升。④采用了整合WS-Security规范的安全性令牌,改善了SAML规范的安全性问题,用WS-Security规范将SAML断言和重要信息嵌入到SOAP消息中,保证SAML安全令牌在集中认证系统中传输的完整性与机密性。⑤在**高校数字化校园建设中,实现基于SAML标准规范的集中认证系统,并结合实际应用设计多种不同的认证方式,针对可改造的系统、不可改造的系统、多并发的系统分别设计了认证接口、代理认证、LDAP接口三种不同接口实现方法。经过测试分析,验证了该基于SAML的集中认证系统,在数字化校园中运行的可靠性和安全性,达到了系统设计要求,方便了管理,提高了用户体验。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 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 论文的组织结构
• 2 相关技术应用研究
• 2.1 LDAP 目录服务
• 2.2 SOAP 协议分析
• 2.3 WS-Security 规范介绍
• 2.4 SAML 规范分析
• 2.5 本章小结
• 3 集中认证方案设计
• 3.1 集中认证系统功能需求
• 3.2 分层的集中认证设计
• 3.3 系统数据的存储与采集
• 3.3.1 LDAP 目录设计
• 3.3.2 LDAP 用户模式设计
• 3.3.3 用户账号数据采集
• 3.4 现有集中认证模式与存在问题分析
• 3.4.1 现有集中认证模式分析
• 3.4.2 现有集中认证解决方案分析
• 3.4.3 现有集中认证解决方案存在的问题
• 3.5 集中认证模式设计
• 3.5.1 SAML 典型模式研究
• 3.5.2 集中认证模式设计
• 3.5.3 SP 模块设计
• 3.5.4 IDP 模块设计
• 3.5.5 集中认证模式的优点
• 3.6 WS-Security 与SAML 整合
• 3.6.1 附加安全性令牌设计
• 3.6.2 WS-Security 使用SAML 断言的过程
• 3.7 模式安全策略
• 3.7.1 模式面临的安全问题
• 3.7.2 模式的消息保护机制
• 3.7.3 模式的安全防范方法
• 3.8 本章小结
• 4 集中认证系统实现
• 4.1 集中认证流程
• 4.2 集中认证模块实现
• 4.2.1 SP 模块实现
• 4.2.2 IDP 模块实现
• 4.2.3 安全令牌实现
• 4.3 认证接口实现
• 4.3.1 认证接口集成实现
• 4.3.2 Web Agent 集成实现
• 4.3.3 LDAP 集成实现
• 4.4 系统实现效果展现
• 4.5 本章小结
• 5 系统测试与分析
• 5.1 测试环境
• 5.2 系统测试与分析
• 5.2.1 测试目的
• 5.2.2 系统功能测试
• 5.2.3 系统用户体验测试
• 5.2.4 系统压力测试
• 5.2.5 系统功能效果分析
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读学位期间参加的项目