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信息系统纵深防护关键技术研究

作　者: 徐志大
导　师: 南相浩
学　校: 中国人民解放军信息工程大学
专　业: 密码学
关键词: 信息安全信任逻辑 PKI CA 目录服务 VPN 模型
分类号: TP309
类　型: 博士论文
年　份: 2003年
下　载: 373次
引　用: 3次
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内容摘要

网络信息安全技术经过近十年的发展，在广度和深度上有了很大的进步，其中一个重要的研究趋势就是注重攻、防结合，追求动态安全。反映在信息安全技术的研究上，形成两个完全不同的角度和方向。一个角度是从正面防御方面考虑，研究加密、鉴别和抗抵赖等；另一个角度是从反面攻击的方面考虑，研究漏洞扫描评估、入侵检测、紧急响应、防病毒等。但是，信息安全技术与应用的实践证明：要保证信息系统的安全，必须综合集成两方面的技术，建立多层次、全方位的动态安全体系。本文引用NSA的信息保障技术框架IATF(Information Assurance Technical Framework)，从互联网及信息安全的角度定义信息系统的组成要素，把信息系统的安全保障技术分成四个部分：本地计算环境、区域边界、网络和基础设施、支撑基础设施，引出纵深防御的思想，清晰地界定和论述各种安全技术。对于支撑基础设施中的PKI，详述其理论基础、信任逻辑、研究进展、体系结构的发展过程、各部分的实现方式与开发技术，设计各构件之间的安全通信协议，并进行逻辑上的安全证明。结合PKI安全客户端的实现，剖析Windows系统的层次化加密机制及加密流程，指出Windows系统加密模块的加载、鉴别方法，给出鉴别公钥块的数据结构、加密算法与加密密钥。针对数据传输安全，论述目前在安全市场上需求极大的VPN技术，从实现角度比较占主导地位的几种协议，介绍基于IPSec的VPN密码机实现模型。概述用于本地计算环境安全的Bell-La Padula模型，研究保密计算机系统的高层抽象模型，证明保密系统应满足的条件，给出符合Bell-La Padula模型的形式化操作规则与保密性证明。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章引言  8-10
  1.1 问题的提出  8
  1.2 本文的研究目标及解决的主要问题  8
  1.3 本文的组织  8-10
第二章信息系统技术保障架构  10-23
  2.1 基本概念  10
  2.2 架构  10-13
  2.3 信息系统面临的安全威胁  13-15
  2.4 纵深防护  15-20
    2.4.1 网络和基础设施的保护  16
    2.4.2 区域边界的保护  16-17
    2.4.3 计算环境的保护  17-18
    2.4.4 支撑基础设施  18-20
  2.5 IATF、X.800、TCSEC与CC  20-23
第三章支撑基础设施-PKI  23-63
  3.1 基本理论  23-31
    3.1.1 体系结构  23-24
    3.1.2 简化模型图  24-25
    3.1.3 端实体证书申请、生成与发布  25-27
    3.1.4 CA证书/公钥的发布  27-28
    3.1.5 证书/CRL服务器  28-29
    3.1.6 CA  29-30
    3.1.7 客户端  30-31
    3.1.8 小结  31
  3.2 构件之间的安全通信协议  31-38
    3.2.1 基本安全通信协议  31
    3.2.2 协议设计  31-36
    3.2.3 协议证明  36-38
    3.2.4 小结  38
  3.3 目录服务协议  38-46
    3.3.1 概述  38-39
    3.3.2 X.500  39-42
    3.3.3 LDAP  42-44
    3.3.4 实现  44-45
    3.3.5 小结  45-46
  3.4 客户端的实现  46-53
    3.4.1 概述  46
    3.4.2 CryptoAPI  46-48
    3.4.3 CSP  48-50
    3.4.4 CSP研发  50-53
    3.4.5 小结  53
  3.5 PKI应用举例  53-56
  3.6 有关PKI的几个问题  56-63
    3.6.1 PKI的信任逻辑  56-60
    3.6.2 CA的发展  60-61
    3.6.3 CA的特点  61-62
    3.6.4 CA技术的成熟性与互操作  62-63
第四章区域边界及网络保护-VPN  63-85
  4.1 基本概念  63-65
  4.2 VPN协议(PPTP/L2TP/IPSec)  65-67
  4.3 PPTP  67-68
  4.4 L2TP  68-70
  4.5 IPSec(Internet Protocol Security)  70-75
  4.6 L2TP/IPSec(传输模式)  75-76
  4.7 VPN协议小结  76-77
  4.8 基于IPSec的VPN密码机研发  77-83
    4.8.1 总体目标和主要研发内容  77-78
    4.8.2 技术分析与技术方案  78-82
    4.8.3 关键技术  82-83
  4.9 小结  83-85
第五章本地计算环境保护-Bell-La Padula模型  85-91
  5.1 概述  85
  5.2 Bell-La Padula模型  85-86
  5.3 模型的形式化与证明  86-89
    5.3.1 模型元素  86
    5.3.2 系统状态  86
    5.3.3 状态转换关系  86-87
    5.3.4 模型的外部接口  87
    5.3.5 定理及其证明  87-88
    5.3.6 操作规则  88-89
  5.4 深层次探讨  89-90
  5.5 小结  90-91
第六章结束语  91-93
  6.1 研究工作总结  91
  6.2 进一步研究设想  91-93
参考文献  93-97
发表的论文  97-98
致谢  98

信息系统纵深防护关键技术研究

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