多校區(qū)一卡通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全研究.pdf

1、校園一卡通系統(tǒng)現(xiàn)多采用專線鋪設(shè)并使用3DES算法加密數(shù)據(jù)，但是專線鋪設(shè)造成的浪費和3DES算法在身份認證與密鑰管理上有缺陷等問題也越來越受到人們的重視。本文以虛擬專用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)研究混合加密體制來保護一卡通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全。
　　本文在研究虛擬專用網(wǎng)(VPN)與網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議(IPSec)工作原理與實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，針對IPSec的缺陷和不足，提出簡化其工作模式、研究新加密體制并重點分析了密鑰交換協(xié)議(IKE)存在的安全風(fēng)險。對IKE協(xié)

2、議中密鑰交換面臨的中間人攻擊、身份信息泄露風(fēng)險和拒絕服務(wù)攻擊進行研究，提出改進方法。
　　數(shù)據(jù)加密的算法是保障數(shù)據(jù)安全的最有效手段。本文通過研究DES算法和RSA算法的加密原理與算法過程，分析了兩種算法的優(yōu)勢與不足。綜合兩種算法在加密速度和密鑰管理上的優(yōu)勢，提出混合兩種算法優(yōu)點并對加密速度、密鑰管理和簽名認證都有一定優(yōu)勢的混合加密算法。混合加密算法使用對稱加密方式對消息進行高速加密，然后使用公鑰密鑰進行簽名和密鑰管理。這個體制雖然

3、在加密效率上有少量損失，但是大大加強了系統(tǒng)密鑰管理和身份認證的功能，提高了系統(tǒng)的綜合性能。同時本文使用二進制轉(zhuǎn)換、中國剩余定理、費馬定理等方法對模冪運算進行優(yōu)化，并結(jié)合預(yù)處理和小素數(shù)篩選等方法提升素數(shù)生成效率。
　　最后搭建IPSec VPN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境模擬多校區(qū)一卡通系統(tǒng)進行測試。測試結(jié)果表明混合加密算法雖然在加密速度上略低于DES算法，但是在大數(shù)據(jù)加密時可以認為兩者的效率在同一水平。而在簽名效率上混合加密算法大大優(yōu)于傳統(tǒng)簽名RSA