通信終端安全模塊研究與設(shè)計(jì)
本文選題:PKI + 橢圓曲線 ; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:隨著通信技術(shù)的發(fā)展,通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也越來(lái)越豐富。通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的增多帶來(lái)了一個(gè)很嚴(yán)重的問(wèn)題,那就是網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。本文的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一個(gè)針對(duì)通信終端應(yīng)用的安全模塊,此安全模塊具有通用的優(yōu)點(diǎn),任何經(jīng)過(guò)授權(quán)的通信設(shè)備都可以使用此安全模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。PKI(公鑰基礎(chǔ)設(shè)施)是根據(jù)公鑰密碼技術(shù)提出的一系列技術(shù)和規(guī)范。目前,雖然PKI沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),但是基于PKI的應(yīng)用十分的廣泛,所以論文是基于PKI技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,通過(guò)對(duì)PKI結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分析,結(jié)合密碼學(xué)和通信學(xué)的相關(guān)知識(shí),提出一套可行的安全方案。論文探究的方案主要包括接入控制、身份認(rèn)證、密鑰管理和加解密運(yùn)算四個(gè)部分。接入控制方案結(jié)合智能IC卡技術(shù),通過(guò)輸入PIN口令的方式實(shí)現(xiàn)用戶的訪問(wèn)控制;通過(guò)基于X.509證書(shū)的身份認(rèn)證方案實(shí)現(xiàn)用戶之間的雙向身份認(rèn)證功能;密鑰管理方案是基于橢圓曲線自證明公鑰(Self-certified public keys)提出的,密鑰管理方案設(shè)計(jì)主要包括密鑰的產(chǎn)生,密鑰分發(fā)和密鑰協(xié)商過(guò)程;基于SM4分組密碼算法設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)加解密方案。方案在嵌入式硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn),嵌入式平臺(tái)是基于OMAPL137雙核芯片設(shè)計(jì)的,芯片包含DSP和ARM兩部分。其中DSP端結(jié)合SSX0912協(xié)助處理器負(fù)責(zé)對(duì)密碼算法進(jìn)行處理,ARM端負(fù)責(zé)通信機(jī)制的控制:通過(guò)ARM端的USB接口和外界通信終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該方案既能保證密碼算法的運(yùn)算效率又保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,能為諸如音頻,視頻等實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)提供安全保護(hù)。
[Abstract]:With the development of communication technology, the application of communication network is more and more abundant. The increase of communication network applications has brought a serious problem, that is, network security. The goal of this paper is to develop a security module for communication terminal applications, which has the common advantages. Any authorized communication device can use this security module to encrypt data. PKI (Public key Infrastructure) is a series of techniques and specifications based on public key cryptography. At present, although PKI does not have a unified standard, but the application based on PKI is very extensive, so the paper is based on the PKI technology framework to design, through the analysis of the PKI structure system, combined with the cryptography and communications related knowledge, A set of feasible safety scheme is put forward. The scheme mainly includes access control, identity authentication, key management and encryption and decryption. In combination with intelligent IC card technology, access control scheme realizes user access control by input PIN password, and bidirectional identity authentication function between users is realized by identity authentication scheme based on X.509 certificate. The key management scheme is based on elliptic curve self-certified public keys. The key management scheme includes key generation, key distribution and key agreement. Based on SM4 block cipher algorithm, the data encryption and decryption scheme is designed. The solution is implemented on the embedded hardware platform. The embedded platform is based on OMAPL137 dual-core chip. The chip includes two parts: DSP and ARM. The DSP terminal combined with the SSX0912 assistant processor is responsible for handling the cryptographic algorithm. The arm terminal is responsible for the control of the communication mechanism. The data exchange is carried out through the USB interface of the ARM terminal and the external communication terminal. This scheme can not only guarantee the operation efficiency of the cryptographic algorithm but also guarantee the real-time performance of the system. It can provide security protection for the high real-time data such as audio and video.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN918
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