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基于Web Service的单点登录系统的设计与实现

作　者: 黄宝君
导　师: 胡绍海
学　校: 北京交通大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 单点登录 Web服务 安全断言标记语言 轻量级目录服务协议 身份验证
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着信息技术的迅速发展,企业所开发的应用系统在不断增多,大多数的应用系统都有独立的认证中心、授权机制和用户信息管理策略,这样用户在访问多个应用系统时需要多次登录,给用户使用系统资源以及应用程序的管理带来极大的不便,所以需要设计一个单点登录系统来解决上述问题。当前单点登录研究的主要方向是基于安全断言标记语言(SAML)的单点登录模型,但是SAML对于自身的安全性问题却没有相应的解决方案,同时单点登录系统部署困难、扩展性不强等缺点也制约着单点登录技术的发展。针对上述问题,本文研究工作如下：针对SAML Browser/Artifact模型存在的安全性问题,本文提出使用XML数字签名和加密技术来对SAML消息进行签名和加密,使用该项技术能很好的保证SAML消息的完整性、私密性和不可抵赖性,有效的解决SAML Browser/Artifact模型的安全性问题。针对PKI的复杂性,本文提出使用XML密钥管理规范(XKMS)结合PKI的形式来统一管理密钥,并在此基础上提出一种基于XKMS的密钥管理子层,该模型能屏蔽复杂的PKI语法,同时以Web服务的形式供客户端调用,有效的解决了PKI的复杂性问题。本文分析和比较了国内外单点登录技术和产品,提出了基于Web Service的安全的单点登录解决方案。该方案采用XKMS密钥管理服务对密钥进行有效管理,通过对SAML消息进行XML数字签名和加密能保证其安全性,LDAP(轻量级目录访协议)用来管理用户信息和应用资源,使用SAML服务器来代理子系统与认证服务器交互消息。该单点登录模型实现了统一身份认证、统一密钥管理和用户的集中管理,满足企业单点登录的要求。以北京雪迪龙科技股份有限公司为实例,通过分析和研究公司的人事管理系统和财务管理系统,来实现企业级的单点登录,最后从安全性、可扩展性、可实施性和可靠性来分析此系统的性能。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
1 绪论  11-16
  1.1 单点登录系统产生的背景及意义  11-12
  1.2 国内外单点登录技术研究现状  12-14
  1.3 本文的主要内容  14
  1.4 论文的组织结构  14-16
2 单点登录相关技术研究  16-33
  2.1 身份认证技术  16-19
    2.1.1 基于口令的认证  16-17
    2.1.2 基于智能卡的认证  17
    2.1.3 基于密钥的认证鉴别技术  17-19
    2.1.4 基于生物特征识别的认证技术  19
  2.2 授权管理技术  19-20
  2.3 访问控制技术  20-21
  2.4 Cookie技术  21-23
    2.4.1 Cookie的定义及分类  21
    2.4.2 Cookie的组成  21-22
    2.4.3 Cookie的安全性  22-23
    2.4.4 基于Cookie的单点认证  23
  2.5 Session技术  23-25
    2.5.1 Session概念及机制  23-24
    2.5.2 单点登录中的Session共享  24-25
  2.6 SAML技术  25-27
    2.6.1 SAML简介  25-26
    2.6.2 基于SAML的单点登录模型  26-27
  2.7 LDAP技术  27-30
    2.7.1 LDAP目录  28-29
    2.7.2 LDAP的基本模型  29-30
  2.8 SOAP技术  30-31
    2.8.1 SOAP消息  30
    2.8.2 SOAP消息的传递  30-31
  2.9 WS-Security技术  31-33
3 基于Web Service的单点登录系统设计  33-43
  3.1 系统功能概述  33
  3.2 系统设计  33-36
    3.2.1 系统的总体设计  34
    3.2.2 认证中心的总体设计  34-36
  3.3 单点登录系统详细设计  36-43
    3.3.1 安全认证模型的设计  36-40
    3.3.2 用户身份映射的建立和撤销设计  40-41
    3.3.3 统一用户目录管理的设计  41-43
4 单点登录系统在企业中的实现  43-64
  4.1 开发背景  43-44
  4.2 开发环境的选择  44
  4.3 单点登录模型的实现  44-58
    4.3.1 OpenLDAP的配置  44-47
    4.3.2 SAML认证中心的实现  47-52
    4.3.3 xml数字签名和加密  52-53
    4.3.4 XKMS密钥管理服务  53-54
    4.3.5 SAML与Web Service结合  54-57
    4.3.6 用户的身份映射和撤销  57-58
  4.4 系统效果展示  58-61
  4.5 应用效果分析  61-64
    4.5.1 安全性分析  61-62
    4.5.2 可靠性分析  62
    4.5.3 实施性分析  62-63
    4.5.4 扩展性分析  63-64
5 结论  64-65
参考文献  65-67
作者简历  67-69
学位论文数据集  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络安全
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