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安全中间件系统关键技术研究

作　者: 向生建
导　师: 熊光泽
学　校: 电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 安全中间件 NewSec体系结构模型安全应用编程接口 NewSec并发调度算法 NewSec安全负载均衡算法
分类号: TP311.52
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 633次
引　用: 7次
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内容摘要

安全问题是信息化建设过程中不可回避的话题，在现代信息社会中，随着计算机技术的广泛应用，这一问题也就显得更加迫切。目前安全领域的技术门槛高、投入代价大、易用性差、互操作能力弱等问题已经成为解决安全问题的瓶颈，在这种情况下，安全中间件应运而生。它的设计思想是将信息安全技术和中间件技术结合起来，把安全模块从整个应用系统中分离出来，成为通用的软件，使二者成为一种松耦合的关系，这样既可以提高软件的可重用性，也可以降低应用软件开发的难度。本文对安全中间件的研究旨在研究其关键技术，主要包含安全中间件的体系结构、应用编程接口及关键协议、多线程并发调度算法、安全负载均衡算法等研究内容，论文是对作者研究工作的全面总结，主要的创新性工作包括如下： (1) 提出了一种安全中间件体系结构模型——NewSec体系结构安全中间件既有安全功能，又有中间件功能，针对我国特别是我军的实际情况，提出了一种安全中间件体系结构模型——NewSec体系结构，这是一种层次化体系结构模型，包括基础模块、安全服务、安全协议、组件服务和安全管理共5层。然后特别对通用安全管理器CSM、资源信息服务器RIS和CORBA安全等几个重要的安全模块，做了深入的研究和详细的说明。 (2) 设计了一套安全中间件应用编程接口根据信息安全公共服务需求，吸收国内外公共安全服务接口的经验，设计出一套通用的、统一的、简单的、易用的安全应用编程接口API，该应用编程接口分为通用和专用两类，专用API包括初级和高级接口。设计并实现了相关的一组接口函数。 (3) 提出了PKCS#11设计模型和WTLS协议仿真模型作者讨论了安全中间件的核心层——公共安全操作平台所遵守的公钥密码加密标准PKCS#11标准和约束规范，提出了一种新的PKCS#11设计模型，并对该模型进行了详细的研究和说明。在深入研究WTLS协议的基础上，提出了一种对WTLS协议进行仿真的模型和方法，并做了仿真实验，取得了良好的效果。该仿真模型和方法对于一个实际的应用系统设计、实现以及系统优化，具有重要的参考作用。

全文目录

中文摘要  5-7
ABSTRACT  7-10
目录  10-13
插图和表格列表  13-15
  一、插图列表  13-14
  二、表格列表  14-15
第一章绪论  15-19
  1.1 安全中间件系统概述  15
  1.2 安全中间件的研究现状  15-16
  1.3 本文的主要研究内容和贡献  16-18
  1.4 论文结构及内容安排  18-19
第二章安全中间件体系结构研究  19-47
  2.1 引言  19-20
  2.2 NEWSEC体系结构模型  20-24
  2.3 安全中间件的系统组成  24-27
  2.4 通用安全管理器CSM模块  27-40
    2.4.1 CSM体系结构  27-28
    2.4.2 CSM运行流程  28
    2.4.3 CSM模块管理  28-32
    2.4.4 请求/响应队列管理  32-37
    2.4.5 模块安全性  37-40
  2.5 资源信息服务器RIS模块  40-41
    2.5.1 RIS介绍  40-41
    2.5.2 RIS使用和功能  41
  2.6 CORBA安全  41-46
    2.6.1 设计思想  41-43
    2.6.2 系统实现  43-46
  2.7 本章小结  46-47
第三章安全中间件应用编程接口与关键协议研究  47-67
  3.1 引言  47
  3.2 安全中间件应用编程接口研究与设计  47-54
    3.2.1 通用接口  48-51
    3.2.2 特定接口  51-54
  3.3 关键协议PKCS#11  54-57
    3.3.1 PKCS#11介绍  54-55
    3.3.2 PKCS#11设计模型  55-57
    3.3.3 PKCS#11设计产品应用简介  57
  3.4 关键协议WTLS仿真研究  57-65
    3.4.1 WTLS概述  58-60
    3.4.2 仿真研究模型及方法  60-63
    3.4.3 WTLS仿真结果与分析  63-65
    3.4.4 WTLS协议仿真研究结论  65
  3.5 本章小结  65-67
第四章多线程并发调度研究  67-94
  4.1 引言  67
  4.2 线程的优点及线程属性修改  67-70
    4.2.1 线程优点  67-69
    4.2.2 线程属性修改  69-70
  4.3 线程的数据处理  70-74
    4.3.1 线程数据  70
    4.3.2 互斥锁  70-71
    4.3.3 条件变量  71-73
    4.3.4 信号量  73-74
  4.4 线程在安全中间件中的应用  74
  4.5 NEWSEC并发调度算法  74-93
    4.5.1 多线程并发调度的重要内容及常见策略介绍  74-76
    4.5.2 NEWSEC并发调度算法模型  76-78
    4.5.3 NEWSEC并发调度算法内容  78-84
    4.5.4 算法的调度举例及模拟实验  84-92
    4.5.5 算法复杂性分析  92-93
  4.6 本章小结  93-94
第五章安全负载均衡研究  94-118
  5.1 引言  94
  5.2 负载均衡技术介绍  94-104
    5.2.1 负载均衡定义及出现的原因  94-95
    5.2.2 负载均衡的分类和策略  95-97
    5.2.3 常见的负载均衡若干算法介绍  97-104
  5.3 NEWSEC负载均衡算法  104-117
    5.3.1 基于负反馈机制的动态负载均衡处理结点筛选算法  105-107
    5.3.2 多维集合划分负载均衡资源优化分配算法  107-117
  5.4 本章小结  117-118
第六章全文总结  118-121
  6.1 本文贡献  118-119
  6.2 下一步工作的建议和未来研究方向  119-121
参考文献  121-131
致谢  131-132
作者简历及科研、论文和获奖情况  132-135
  一、作者简历  132-133
  二、科研工作  133
  三、项目情况  133-134
  四、发表论文  134
  五、科研报告  134-135
  六、获奖情况  135

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