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基于PKI和动态口令的统一认证授权管理系统的设计与实现

作　者: 邵哲
导　师: 张矩
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: PKI OTP 统一认证授权单点登录数字签名
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着网络的发展和信息化建设的步伐加快,企业内部建设了越来越多的信息系统,分别属于不同的部门和不同的业务系统。当用户量和系统数量增加到一定程度时,这些系统的维护和用户管理工作的复杂度和成本将成倍的增加,因此造成企业资源的浪费。要实现多个应用系统的无缝集成,降低用户管理难度和成本,提高企业内部系统的协作效率,需要对用户进行统一的身份认证和权限管理。本文设计了一种基于PKI和动态口令的统一认证授权管理系统,采用PKI和OTP两种强认证方式对用户进行统一的身份认证,提供安全的轻量级单点登录方案；同时提出了一种改进的基于角色的授权控制方案,实现了灵活的细粒度授权策略；并首次提出与认证级别相关的访问控制策略,根据应用系统的安全要求级别灵活使用多种身份认证机制。该系统引入了一种基于数字签名的安全审计功能,利用数字签名的抗抵赖性对系统用户的行为进行记录,便于日后追踪,实现系统的安全审计。该系统通过与应用系统集成,极大的整合了企业内部资源,提高了各应用系统的安全性,并减小了个系统用户信息管理和权限控制的成本。本文首先分析了课题的背景和所属领域国内外研究现状以及已有产品的情况,简要描述了系统要解决的问题；其次对系统中涉及的关键技术进行了研究和分析,给出了系统设计的主要技术路线；接着对系统的需求进行了分析,并设计了系统各个功能模块；最后详细阐述了系统内部几个主要模块的实现机制,并对应用系统接入方案进行了介绍。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-14
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
    1.2.1 国外研究现状  11-12
    1.2.2 国内研究现状  12
  1.3 作者硕士期间主要研究工作  12-13
  1.4 论文组织结构  13-14
第二章关键技术研究  14-32
  2.1 PKI/CA体系和认证技术  14-20
    2.1.1 PKI/CA的发展现状  14-15
    2.1.2 PKI的组成和结构  15-16
    2.1.3 PKI提供的安全服务  16-17
    2.1.4 X.509数字证书和USBKEY  17-18
    2.1.5 证书路径  18-19
    2.1.6 基于X.509数字证书的身份认证  19-20
  2.2 一次性口令OTP技术  20-24
    2.2.1 静态口令机制及其缺陷  20-21
    2.2.2 动态口令与传统的静态口令相比的优势  21-22
    2.2.3 OTP身份认证的基本原理  22
    2.2.4 OTP认证系统的实现机制  22-24
  2.3 Web Service技术  24-26
    2.3.1 Web Service的概念  24-25
    2.3.2 Web Service的安全  25-26
  2.4 Cookie和Session技术  26-28
    2.4.1 Cookie技术  26-27
    2.4.2 Session技术  27-28
  2.5 访问控制技术研究  28-31
    2.5.1 自主访问控制技术  29
    2.5.2 强制访问控制技术  29-30
    2.5.3 基于角色的访问控制技术  30-31
  2.6 本章小结  31-32
第三章系统方案设计  32-51
  3.1 系统需求  32-34
    3.1.1 应用需求分析  32-33
    3.1.2 功能需求分析  33-34
  3.2 系统总体方案  34-36
    3.2.1 系统架构  34
    3.2.2 系统部署结构  34-36
    3.2.3 系统内部结构  36
  3.3 用户账户管理模块的设计  36-37
    3.3.1 管理员对用户账户的管理  37
    3.3.2 用户属性管理  37
  3.4 数字证书应用和认证模块设计  37-40
    3.4.1 数字证书申请和安装  37-38
    3.4.2 PKI身份认证模块  38-40
  3.5 单点登录方案设计  40-42
    3.5.1 目前主流的方案简介  40-41
    3.5.2 基于Cookie的单点登录方案  41-42
  3.6 授权管理方案的设计  42-44
    3.6.1 用户组的概念  42-43
    3.6.2 加入用户组的改进RBAC方案  43-44
    3.6.3 与认证级别相关的访问控制策略  44
  3.7 签名审计模块的设计  44-46
    3.7.1 日志的生成与存储  45
    3.7.2 日志的查询  45
    3.7.3 日志批量导出  45-46
  3.8 数据库设计  46-50
  3.9 本章小结  50-51
第四章系统主要功能实现  51-61
  4.1 开发平台选择  51
  4.2 数字证书应用和认证模块的主要实现  51-54
    4.2.1 CA平台的搭建  51-52
    4.2.2 数字证书申请和安装模块的实现  52-53
    4.2.3 数字证书身份认证功能实现  53-54
  4.3 OTP认证模块的集成  54-58
    4.3.1 集成方案  54-55
    4.3.2 主要接口和通信状态码设计  55-58
  4.4 单点登录部分的主要实现  58-60
    4.4.1 票据的结构设计  58-59
    4.4.2 认证接口的实现  59-60
  4.5 应用系统的接入方案  60
  4.6 本章小结  60-61
第五章总结与展望  61-62
  5.1 论文总结  61
  5.2 下一步工作  61-62
参考文献  62-64
致谢  64-65
作者攻读硕士期间发表的论文  65

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