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虚拟实验平台安全机制的设计与实现

作　者: 董浩
导　师: 蒋文斌
学　校: 华中科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: Web服务安全安全框架 U-Key认证 XML加密与签名
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 12次
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内容摘要

随着Web服务的广泛应用和网络攻击手段的层出不穷，在可靠性、保密性、数据完整性和不可否认性等方面Web服务都面临巨大的安全挑战。保证Web资源的授权访问，保证网络数据的安全传输，防止系统遭受非法Web攻击，解决系统的安全与性能的矛盾等安全问题都迫在眉睫。虚拟实验平台安全机制主要是针对虚拟实验平台中存在的Web服务安全问题，通过改进和扩展Spring Security安全框架，从身份认证、授权访问和安全传输三个方面来保证系统中Web资源的安全访问。在身份认证上，采用公认安全性极高的U-Key认证方式，并通过改进Spring Security认证和授权模块，实现U-Key认证与SpringSecurity授权的集成；在授权访问上，采用Spring Security安全框架与J2EE构架的整合保证Web资源的授权访问，通过权限一次性载入缓存保证高速查询，并实现了URL、方法和数据行三种级别的访问控制，其中在数据行访问控制实现上，改进了SpringSecurity的ACL机制并采用了AOP的思想；在数据的传输安全上，改进了XML加密和XML解密算法，采用RSA与DES两种算法混合加密的机制，保证数据传输的安全性和快捷性。同时，扩展了Spring Security的安全拦截器，采用一系列的安全过滤器来阻止非法访问请求，从而防范Web安全攻击，减少系统的安全隐患。这一安全机制旨在为用户提供一个安全、稳定的虚拟实验教学环境。最后，结合虚拟实验平台Web安全问题特点实现上述安全机制，实验表明，系统安全性得到提高，保证了Web资源的授权访问和数据的安全传输，系统中的高严重性漏洞得到解决，并大大降低了系统中安全漏洞数量。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 问题提出  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-12
  1.3 研究内容  12-13
  1.4 文章框架结构  13-14
2 虚拟实验平台安全机制的设计  14-28
  2.1 系统总体结构  14-15
  2.2 访问控制模型  15-17
  2.3 多种身份认证方式结合方案  17-20
  2.4 用户授权与资源访问控制方案  20-26
  2.5 数据传输保密性方案  26-27
  2.6 安全审计方案  27
  2.7 小结  27-28
3 虚拟实验平台安全机制的实现技术  28-39
  3.1 SPRING SECURITY 安全框架  28-29
  3.2 用户身份认证  29-33
  3.3 授权与访问控制  33-37
  3.4 XML 加密与签名  37
  3.5 小结  37-39
4 系统功能和安全测试  39-47
  4.1 测试环境和工具  39-41
  4.2 系统功能测试  41-44
  4.3 系统安全测试  44-46
  4.4 小结  46-47
5 总结与展望  47-49
致谢  49-51
参考文献  51-55
附录 1 攻读学位期间参加的主要科研项目  55
附录 2 攻读学位期间发表会议/学术论文  55
附录 3 攻读学位期间申请专利  55

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