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授权管理基础设施PMI的研究及原型设计与实现

作　者: 谭寒生
导　师: 周明天
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 网络安全 X.509 授权管理基础设施可扩展标识语言角色属性证书证书管理
分类号: TN918.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 141次
引　用: 8次
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内容摘要

随着Internet的普及，网络应用尤其是电子商务和电子政务开始成为重要的网上活动，网络安全因其在网络应用中的重要性，日益成为一个不容忽视的问题。人们需要在网络中为用户提供身份鉴别和权限信息，以保证网络交互的安全。PKI (Public Key Infrastructures公钥基础设施)以密码学为理论基础，提供身份鉴别、机密性、完整性和不可否认性服务，成为网络应用中信任和授权的源泉。PKI以身份证书为载体，同时记录用户的身份信息和权限信息。然而在PKI的实际应用过程中，人们发现身份和权限有很多不同的属性，尤其在有效期上，权限由于不同的环境会经常变化，而身份则相对固定。将二者绑定到一个证书上不仅不利于对身份和权限的有效管理，而且需要频繁更新证书，给签证机关带来很大的工作量。鉴于以X.509v3为基础的PKI系统中上述身份持久性与用户权限短暂性之间的矛盾日益显著，2000年X.509v4协议提出授权管理基础设施PMI的概念。PMI分离了X.509v3标准中PKI的权限管理功能，提供更为严格、方便和高效的访问控制机制，是一种基于PKI系统之上的、实现访问权限管理的体系。本文分析了X.509v4的PMI基本框架，在此基础上建立了基于角色委托机制的PMI模型，提出了PMI原型设计方案，并讨论了架构中证书管理、角色管理和策略管理的一些关键问题。最后在参考PKI系统基础上，实现了一个原型PMI——Mini PMI，并对其性能进行了简单分析。 XML作为一种元语言，具有平台无关性、自描述性等重要特征，正成为网络应用不可或缺的数据表示方式。XML可以根据需要定制，使之符合特定要求。目前XML安全性的研究也正如火如荼。本文探讨了安全XML技术在PMI系统中的应用，所设计的PMI系统完全基于XML格式，包括策略、日志以及证书等，使之可以与网络服务框架有机地结合起来，从而保证安全可信网络服务的效率。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章引言  10-13
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 作者的主要工作  11
  1.3 本文的章节安排  11-12
  1.4 小结  12-13
第二章 PMI研究概述  13-35
  2.1 公钥基础设施PKI  14-22
    2.1.1 网络应用安全需求与密码学  14
    2.1.2 密码体制的发展--公开密钥密码体制  14-16
    2.1.3 公钥真实性问题与PKI  16-17
    2.1.4 PKIX系列PKI标准  17-18
    2.1.5 PKI中的关键数据结构  18-20
    2.1.6 PKI系统组件  20-21
    2.1.7 PKI的根本矛盾  21-22
  2.2 PMI研究概述  22-23
  2.3 PMI产品介绍  23-26
    2.3.1 True Trust公司PERMIS PMI  23
    2.3.2 Baltimore公司的SelectAccess  23-24
    2.3.3 IBM Tivoli secure Way Authorization  24-26
  2.4 安全XML技术  26-34
    2.4.1 XML解决PKI/PMI平台复杂性问题  26
    2.4.2 AuthXML:建立安全电子交易标准  26
    2.4.3 基于XML的可信服务  26-29
    2.4.4 基于XML的授权策略  29-33
    2.4.5 XML编码  33-34
  2.5 小结  34-35
第三章 X.509及PMI模型分析  35-53
  3.1 X.509标准介绍  35-38
    3.1.1 X.509v4中的PKI  37
    3.1.2 PKI的改进  37-38
  3.2 属性证书框架  38-49
    3.2.1 PMI模型  39-44
    3.2.2 属性证书  44-45
    3.2.3 扩展  45-46
    3.2.4 特权路径处理过程  46-48
    3.2.5 PMI目录模式  48-49
  3.3 几个重要实体间关系  49-52
    3.3.1 CA，SOA和AA关系  49-51
    3.3.2 PMI和PKI的关系  51-52
  3.4 小结  52-53
第四章授权管理基础设施原型MINI PMI设计  53-91
  4.1 基于X.509v4协议的PMI设计方案  53-56
    4.1.1 PMI与PKI的协作机制  53-54
    4.1.2 可实现功能  54-55
    4.1.3 主要功能模块  55-56
  4.2 一些同类产品的设计方案  56-60
    4.2.1 PERMIS PMI  56-60
  4.3 两种方案的比较  60
  4.4 MINI PMI设计  60-89
    4.4.1 设计思路  61-63
    4.4.2 功能需求定义  63
    4.4.3 实体模型  63-64
    4.4.4 逻辑架构  64
    4.4.5 物理架构  64-65
    4.4.6 数据存储机制  65-68
    4.4.7 属性机关AA的设计  68-88
    4.4.8 用户界面  88-89
  4.5 MINI PMI性能分析  89-91
    4.5.1 PKI与PKI/PMI系统的比较  89
    4.5.2 基于角色机制的PMI与PMI的比较  89-91
第五章 MINI PMI的实现  91-105
  5.1 运行平台及公共资料库  91
  5.2 场景设定  91-92
  5.3 既有模块引入  92
  5.4 模块实现  92-101
    5.4.1 支持模块  92-96
    5.4.2 AA管理模块  96-98
    5.4.3 日志模块  98
    5.4.4 证书管理模块  98-100
    5.4.5 角色管理模块  100
    5.4.6 策略管理模块  100-101
  5.5 编码和解码  101-105
    5.5.1 ASN.1编码  102
    5.1.2 ASN.1编码原语  102
    5.5.3 ASN.1编码对象  102-104
    5.5.4 编解码工作  104-105
第六章今后的工作  105-109
  6.1 XML在证书中的应用  105-107
  6.2 CRL的处理  107
  6.3 策略管理  107-108
  6.4 管理界面的改进  108
  6.5 AA的结构调整  108-109
参考文献  109-112
致谢  112-113
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文  113

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