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基于WAPI安全协议下无线局域网证书管理系统的研究与实现

作　者: 王岩
导　师: 刘辛越
学　校: 北京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: WAPI 认证证书管理系统 CA机构 ECDSA
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 44次
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内容摘要

无线局域网具有开放性、移动性、高带宽等特点,可满足用户有限移动下的高速接入需求。随着技术的飞速发展,WLAN快速、灵活的组网方式和日益增高的数据传输速率,越来越受到运营商的青睐。目前,三大运营商都是全业务运营,在3G网络日趋成熟和高覆盖的条件下,WLAN热点覆盖的广一度和深度是运营商相对竞争对于的战略性资源。它丰富了用户接入网络的手段,提供差异化服务能力。中国电信正在大力推进WLAN热点部署,同时将WLAN网络与CDMA网络结合起来,为用户提供宽带无线接入业务。随着WLAN网络和业务规模的不断扩大,以及用户终端类型的不断丰富,网络和信息安全问题成为必须考虑和解决的问题。WLAN中存在的安全问题由来已久,起源于802.11系列协议的固有安全缺陷。WAPI协议是我国自主知识产权的协议,协议中明确指出使用证书机制,在认证服务器端进行用户终端和接入设备间的双向认证。认证之后,由用户终端和接入设备进行密钥协商,此后双方的通信消息就由协商出的密钥进行加密之后再传输。但是WAPI协议只是提到了使用证书机制进行鉴别过程,而对证书管理系统及系统中的各模块则没有说明,证书管理系统是证书安全使用的重要保障。本文通过研究WAPI安全协议中基于证书的认证流程,合理设计出适合WAPI协议的证书管理系统,并对管理系统中有关证书的操作流程进行了规范,重点提出了用户漫游状态下的认证方案,最后给出了证书管理系统关键模块的实现。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 论文的主要研究内容  10-13
    1.2.1 无线局域网中的安全协议  10-11
    1.2.2 WAPI协议及其证书管理  11-13
  1.3 论文的主要研究成果  13
  1.4 论文的组织  13-15
第二章 WAPI安全协议  15-25
  2.1 WAPI国家标准  15
  2.2 WAPI安全协议流程  15-19
    2.2.1 WAPI中基于证书的认证技术  16-18
    2.2.2 WAPI中传输消息的加密技术  18-19
  2.3 WAPI中的数字证书  19-20
  2.4 WAPI中的ECDSA签名算法  20-24
    2.4.1 公钥密码体制  20-21
    2.4.2 椭圆曲线密码体制  21-22
    2.4.3 WAPI中的ECDSA签名算法  22-24
  2.5 本章小结  24-25
第二章 WAPI中证书管理系统的分析和设计  25-35
  3.1 概述  25
  3.2 公钥基础设施  25-28
    3.2.1 PKI系统的基本结构  25-26
    3.2.2 PKI中各组件的基本功能  26-27
    3.2.3 PKI中的信任模型及层次结构  27-28
  3.3 WAPI证书管理系统设计  28-34
    3.3.1 现有CTCA系统的现状  28-29
    3.3.2 设计原则和内容  29-30
    3.3.3 WAPI证书管理系统总体设计  30-33
    3.3.4 WAPI证书管理  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章 WAPI中证书操作流程设计  35-57
  4.1 概述  35
  4.2 证书生成流程  35-41
    4.2.1 用户终端证书的生成流程  35-38
    4.2.2 接入设备证书的生成流程  38-40
    4.2.3 认证服务器证书的生成流程  40-41
  4.3 证书认证流程  41-48
    4.3.1 WAPI中的证书鉴别流程  41-43
    4.3.2 同一运营商间的漫游认证方案  43-44
    4.3.3 不同运营商间的漫游认证方案  44-48
  4.4 证书更新流程  48-52
    4.4.1 用户终端证书的更新流程  49-50
    4.4.2 接入设备证书的更新流程  50-51
    4.4.3 认证服务器证书的更新流程  51-52
  4.5 证书撤销流程  52-55
    4.5.1 用户终端证书的撤销流程  53-54
    4.5.2 AP、AS证书的撤销流程  54-55
  4.6 证书的归档操作  55
  4.7 本章小结  55-57
第五章证书管理系统实现  57-71
  5.1 软件体系架构  57-60
    5.1.1 MVC架构  57-59
    5.1.2 程序的组织结构  59-60
  5.2 关键模块实现  60-69
    5.2.1 ECDSA签名算法实现  60-62
    5.2.2 证书发放模块的实现  62-68
    5.2.3 RA和RA网关接口的实现  68-69
  5.3 本章小结  69-71
第六章总结和展望  71-73
  6.1 总结  71
  6.2 展望  71-73
参考文献  73-75
缩略语  75-76
致谢  76-77
作者攻读学位期间发表的学术论文目录  77

基于WAPI安全协议下无线局域网证书管理系统的研究与实现

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