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网络通信系统中数据安全及身份认证的设计与实现

作　者: 孟艳红
导　师: 秦维佳
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 网络安全数据加密算法动态口令认证套接字
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 287次
引　用: 2次
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内容摘要

随着计算机网络的迅速发展，全球信息化已成为人类发展的大趋势。计算机信息技术在各个领域的应用带来了社会的巨大进步。尤其是在军事领域，信息的传送、接收的速度和安全性一直是军事信息技术研究的前沿。本文基于军区装甲装备器材管理系统，在此系统之上实现单机版到网络版的设计，并实现安全网络通信系统的设计。本文首先分析了国内外网络安全的现状，指出其面临的主要问题和挑战，然后阐明了本文解决网络安全问题的方案，即综合利用数据加密技术、认证技术、远程动态口令鉴别技术的方案。本文在分析各种数据加密算法的优缺点的基础上，采用混合数据加密体制，即明文采用外部CBC模式的三重IDEA算法加解密，三个会话密钥采用RSA算法进行加密，从而解决了密钥管理的难题；在介绍认证技术的基础上，采用SHA单向散列函数算法，产生数字摘要来进行认证，保证了数据的完整性；在分析传统口令认证不足的基础上，采用一种新的远程动态口令认证方案，实现用户登录的口令是动态变化的，来抵御重传攻击。本文还介绍了网络编程接口WinSock的实现原理及面向连接的TCP协议的关键流程，并给出了该系统网络通信的界面设计与程序设计方法。本文基于上述各模块的设计，给出了基于数据加密的网络通信系统的结构与实现方案。该系统在实验室局域网上试运行已经成功。最后，作者总结了本系统的优点及不足，指出了下一步的研究方向。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-19
  1.1 网络安全技术的介绍与研究  12-16
    1.1.1 防火墙技术  12
    1.1.2 数据加密技术  12-14
    1.1.3 网络认证技术  14-16
    1.1.4 安全协议  16
  1.2 网络系统安全技术存在的主要问题  16-17
  1.3 本文的主要内容和设计实现目标  17-19
    1.3.1 网络通信系统的总体设计  17
    1.3.2 数据加密系统的设计与实现  17
    1.3.3 远程动态口令鉴别方案的设计与实现  17-18
    1.3.4 网络安全系统的通信模块的设计与实现  18-19
2 网络通信系统的总体设计  19-25
  2.1 网络体系结构的介绍  19-21
    2.1.1 两层C/S结构及其局限性  19-20
    2.1.2 三层C/S的结构及其优点  20-21
  2.2 本系统的网络拓扑结构  21-22
  2.3 本系统的网络通信模型的设计与实现  22-23
  2.4 本系统的保密通信模型的设计  23-25
3 外部CBC模式的三重IDEA算法的设计与实现  25-34
  3.1 IDEA算法简介  25-28
    3.1.1 IDEA算法的原理  25-27
    3.1.2 IDEA算法的安全性  27-28
  3.2 密码分组链接模式分析  28-29
  3.3 三重加密算法  29-30
  3.4 外部CBC模式的三重IDEA算法的设计  30
  3.5 外部CBC模式的三重IDEA加密算法的实现  30-34
4 数据加密系统中RSA算法的应用及认证的实现  34-44
  4.1 RSA算法的分析与应用  34-39
    4.1.1 RSA算法的原理  34-35
    4.1.2 RSA密钥的产生  35-38
    4.1.3 RSA算法的速度及安全性  38-39
  4.2 用SHA算法实现认证  39-42
    4.2.1 单向散列函数综述  39-40
    4.2.2 SHA算法的原理  40-41
    4.2.3 SHA的安全性  41-42
  4.3 RSA和SHA算法的实现  42-44
5 远程动态口令鉴别方案的设计与实现  44-50
  5.1 远程动态口令认证系统的介绍及分析  45-46
  5.2 远程动态口令鉴别方案的设计与实现  46-48
  5.3 远程动态口令鉴别方案的安全性  48-50
6 数据加密系统的网络通信模块的设计与实现  50-61
  6.1 网络通信协议TCP/IP简介  50-51
  6.2 Winsock概述  51-53
    6.2.1 套接字  52
    6.2.2 客户机／服务器模型  52-53
    6.2.3 基于Csocket类的编程模型  53
  6.3 网络系统的编程接口Socket的实现原理  53-55
  6.4 Windows Socket程序的设计与实现  55-60
    6.4.1 基于TCP／IP协议的WinSock的设计  55-57
    6.4.2 基于TCP／IP协议的WinSock的实现  57-60
  6.5 用Winsock进行编程时所遇到的问题  60-61
7 网络通信系统的界面设计  61-63
结论  63-65
参考文献  65-69
在学研究成果  69-70
致谢  70

网络通信系统中数据安全及身份认证的设计与实现

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