發(fā)布時間：2020-11-10 10:00

　　 智慧管廊是綜合管廊信息化的產(chǎn)物,是智慧城市重要組成部分。綜合管廊在我國的發(fā)展迅速,能夠解決傳統(tǒng)市政管線鋪設(shè)方式帶來的弊端,但在智慧化的過程中,不可避免地面臨著信息化帶來的安全攻擊和威脅,關(guān)乎到社會安全和人們的日常生活,影響廣泛。因此,為智慧管廊的信息系統(tǒng)安全提供可靠的解決方案至關(guān)重要。本論文在進(jìn)行大量文獻(xiàn)閱讀和分析的基礎(chǔ)上,梳理了智慧管廊的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的安全問題以及主要安全攻擊種類,例如拒絕服務(wù)攻擊、重放攻擊、偽造攻擊、中間人攻擊等,歸納總結(jié)了現(xiàn)有的相關(guān)研究工作成果,并深入研究了身份認(rèn)證方面的多種協(xié)議方案并闡明其優(yōu)缺點(diǎn),選取身份認(rèn)證和安全訪問的角度,提出了一種安全訪問控制協(xié)議,保證合法用戶對管廊內(nèi)部進(jìn)行安全訪問,保護(hù)數(shù)據(jù)和客體隱私。具體工作成果如下:(1)提出了使用智能卡和密碼的雙因素身份認(rèn)證協(xié)議,能夠完成用戶和智能卡、智能卡和網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)和控制中心、網(wǎng)關(guān)和設(shè)備之間的身份認(rèn)證,解決了智慧管廊中身份認(rèn)證協(xié)的問題,能夠滿足完整性、保密性、可用性、有效性、不可否認(rèn)性等安全需求。通過與已有身份認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行安全對比分析,證明本文協(xié)議相比其他協(xié)議在防范安全攻擊方面具有一定優(yōu)勢。在安全性能方面的分析,證明了本文中設(shè)計(jì)協(xié)議具有低成本、輕量級、高效率的特點(diǎn),適合應(yīng)用于智慧管廊環(huán)境。(2)在完成協(xié)議的基礎(chǔ)上,理清智慧管廊中身份認(rèn)證協(xié)議的參與實(shí)體,將協(xié)議應(yīng)用于具體的管廊環(huán)境,以驗(yàn)證協(xié)議的可用性。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了用于智慧管廊的身份認(rèn)證系統(tǒng),包含網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)和管理平臺兩個部分,網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)用戶及智能卡的登錄、注銷、修改密碼等多項(xiàng)操作,管理平臺上可以實(shí)現(xiàn)用戶、智能卡和設(shè)備的管理。(3)通過編程實(shí)現(xiàn)了利用智能卡的雙因素身份認(rèn)證系統(tǒng),整體采用B/S架構(gòu)方式,無需安裝客戶端,使用方便、易擴(kuò)展。系統(tǒng)架構(gòu)方面,服務(wù)器端采用Apache2.2作為服務(wù)器中間件,MySQL5.6作為存儲數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)服務(wù)端相關(guān)開發(fā)環(huán)境部署,客戶端可使用瀏覽器直接訪問。技術(shù)細(xì)節(jié)方面,前端部分使用Bootstrap和jQuery完成頁面布局及前端交互動作處理,后端采用ThinkPHP5框架相關(guān)的開發(fā)技術(shù)棧完成數(shù)據(jù)處理及存儲工作。系統(tǒng)使用到了飛天誠信ePass3000智能卡,這一設(shè)備能夠進(jìn)行多種硬件中的加密運(yùn)算,具有高安全的CPU核心,能夠配合程序完成身份認(rèn)證功能。論文最后對研究工作進(jìn)行了總結(jié),說明了智慧管廊信息安全的研究方向和進(jìn)一步的研究工作。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU990.3-39
【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 身份認(rèn)證
        1.2.2 智慧管廊
        1.2.3 學(xué)術(shù)研究工作現(xiàn)狀
    1.3 研究方法和思路
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
2 相關(guān)知識
    2.1 哈希函數(shù)
    2.2 智能卡概述
        2.2.1 智能卡簡介
        2.2.2 CPU卡的優(yōu)勢
        2.2.3 飛天誠信ePass3000
    2.3 開發(fā)工具
    2.4 綜合管廊相關(guān)知識
        2.4.1 綜合管廊的結(jié)構(gòu)
        2.4.2 綜合管廊的附屬工程
    2.5 本章小結(jié)
3 身份認(rèn)證協(xié)議設(shè)計(jì)
    3.1 安全需求分析
    3.2 協(xié)議內(nèi)容設(shè)計(jì)
        3.2.1 本文中使用到的符號說明
        3.2.2 基于智能卡協(xié)議的基本功能
        3.2.3 基于智能卡協(xié)議的拓展功能
        3.2.4 網(wǎng)關(guān)與控制中心認(rèn)證協(xié)議
    3.3 安全威脅模型
    3.4 安全分析及對比
        3.4.1 各種安全分析
        3.4.2 安全分析對比
    3.5 性能分析
        3.5.1 通信開銷分析
        3.5.2 時延分析
    3.6 本章小結(jié)
4 身份認(rèn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)模型及功能概述
    4.2 智慧管廊內(nèi)部身份認(rèn)證系統(tǒng)功能
    4.3 控制中心人員管理信息平臺功能
    4.4 本章小結(jié)
5 身份認(rèn)證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    5.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.1.1 需求分析
        5.1.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
        5.2.1 數(shù)據(jù)庫E-R圖設(shè)計(jì)
        5.2.2 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)
    5.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 開發(fā)環(huán)境
        5.3.2 網(wǎng)關(guān)身份認(rèn)證系統(tǒng)各模塊功能說明
        5.3.3 控制中心管理平臺
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

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本文編號：2877803