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基于智能卡的数字签名系统的研究与应用

作　者: 李琳
导　师: 杨杰
学　校: 青岛大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 智能卡 PKI 数字签名 电子病历
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
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内容摘要


本论文研究了基于智能卡的数字签名系统,此系统是将智能卡与公钥基础设施PKI (Public Key Infrastructure)相结合的一种应用,它利用PKI公钥理论和技术,结合安全中间件技术,并以安全性能和易用性都好的智能卡作为私钥和数字证书的存储介质,实现对数据的数字签名及验签功能。该系统提供了四个主要的安全功能：保密性、完整性、身份认证、不可否认性。数字签名系统主要基于PKI非对称加密算法,另外,为实现该系统功能还采用消息摘要、数字签名、数字证书等PKI基础技术。课题设计并实现了基于智能卡的数字签名系统以后,开发了一个简单的电子病历系统,实现了医生和患者对电子病历进行数字签名和验签的功能。验证了所设计的数字签名系统的可行性。电子病历系统是在WEB.NET环境下,基于B/S结构开发的。该系统调用安全中间件ActiveX控件及COM组件操作智能卡中的私钥及数字证书实现了电子病历的电子签名。通过Web服务器IIS5.1提供网上电子病历的WWW服务。客户端与服务器应用之间的通信采用SSL安全套接层协议,保证了数据传输的安全性和完整性。系统后台数据库采用SQL Server 2000。随着人们网络安全意识的提高,基于智能卡的数字签名系统在电子商务、电子政务等方面有望得到广泛的应用。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章 引言  6-10
  1.1 本课题提出的背景和意义  6
  1.2 电子签名  6-7
  1.3 电子签名卡在国内外的发展及应用  7-9
  1.4 本文主要研究内容  9-10
第二章 智能卡原理概述  10-16
  2.1 智能卡  10-14
    2.1.1 智能卡的硬件组成  10-11
    2.1.2 智能卡操作系统  11-14
  2.2 卡机具设备—读卡器  14
  2.3 本章小结  14-16
第三章 数字签名的技术基础  16-22
  3.1 PKI相关理论  16-20
    3.1.1 公开密钥体制  16-17
    3.1.2 消息摘要  17-18
    3.1.3 数字签名  18-19
    3.1.4 数字证书  19-20
  3.2 PKI私钥的安全存储  20
  3.3 PKI安全中间件  20-21
  3.4 本章小结  21-22
第四章 智能卡数字签名系统的实现  22-34
  4.1 数字证书导入智能卡  22-23
    4.1.1 文件结构  22-23
    4.1.2 智能卡证书申请  23
  4.2 数字签名系统架构  23-24
  4.3 数字签名系统的接口设计  24-27
    4.3.1 数字签名接口  24-26
    4.3.2 验证签名接口  26-27
  4.4 数字签名系统实现  27-32
    4.4.1 数字签名实现  27-28
    4.4.2 签名验证实现  28-30
    4.4.3 基于智能卡的数字签名演示  30-32
  4.5 本章小结  32-34
第五章 智能卡数字签名系统的应用—电子病历系统  34-54
  5.1 电子病历系统  34-35
    5.1.1 电子病历简介  34
    5.1.2 电子病历系统安全性要求  34-35
  5.2 系统开发环境与工具  35
  5.3 应用系统平台的搭建  35-45
    5.3.1 USB Key双证书机制  36-37
    5.3.2 客户端程序设计  37-39
    5.3.3 服务器端程序设计  39-41
    5.3.4 系统数据库设计  41-42
    5.3.5 建立SSL通道  42-45
  5.4 电子病历系统应用演示  45-53
    5.4.1 医生USB Key证书登录  46-47
    5.4.2 医生签名  47-49
    5.4.3 患者登录并验证签名  49-50
    5.4.4 患者签名  50-51
    5.4.5 病历保存并查看  51-52
    5.4.6 病历删除  52-53
  5.5 本章小结  53-54
第六章 总结与展望  54-56
  6.1 本文工作总结  54
  6.2 存在的问题及工作展望  54-56
参考文献  56-58
攻读硕士期间研究成果  58-60
致谢  60-62

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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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