SOA中基于标识元系统的认证机制研究及其在勘察设计中的应用

摘要

本文研究题目来源于国家“十一五”科技支撑计划课题“勘察设计企业信息化关键技术研究与应用”的子课题“基于SOA技术的勘察设计企业应用软件架构系统”。面向服务架构(Service-Oriented Architecture，SOA)作为一种高效的集成架构被越来越多应用的同时其安全性也逐渐受到重视。SOA架构中松耦合、分布式的服务要求使用SOA架构的系统必须可以兼容各个服务不同的身份认证方式，而不同的认证方式就可能有多种不同的身份标识提供方式，混乱的身份标识给SOA架构的身份认证带来了极大挑战。标识元系统定义了一种能够使不同的数字标识技术在各个不同的平台和应用上使用的机制，它完全基于开放的公共协议，具有很大的可扩展性，给SOA架构的身份认证提供了有效的标识提供和管理机制。
　　 本文针对SOA身份认证中标识提供和管理混乱的问题，在研究SOA架构和标识元系统相关技术的基础之上，提出适合SOA并基于标识元系统的认证机制。使用Windows Communication Foundation(WCF)实现SOA架构以及身份标识的传递，使用基于Windows CardSpace(WCS)的标识提供机制整合服务之间不同的标识，提高SOA身份认证的效率和安全性。本文使用原型系统的方式对基于标识元系统的认证机制进行了实现，并将其应用于基于SOA的勘察设计企业应用软件架构系统中。
　　 本文完成的主要工作如下：
　　 ①分析SOA系统架构特征以及现有国内外SOA中身份认证研究现状，对于各种认证机制分析其特点、不足以及适用的环境。
　　 ②研究WCF的服务架构基础、服务契约以及安全通信机制，分析使用WCF实现SOA的优势。
　　 ③研究标识元系统的架构特征以及基于标识元系统的认证机制，研究标识元系统的信任关系并对其扩展性进行分析，在此基础上对标识元系统进行改进，提出基于WCF和WCS的标识元系统并研究其架构和认证机制。
　　 ④设计并实现了SOA中基于改进的标识元系统的认证机制，采用WCF搭建原型系统的SOA架构，认证中需要用户通过WCS标识选择器进行信息卡的选择，实现统一的标识提供和管理机制。
　　 ⑤在基于SOA的勘察设计企业应用软件架构系统中应用基于标识元系统的认证机制并进行安全性测试和性能测试，结合测试结果对应用情况进行分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题研究背景与研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作

1.4本章小结

2相关技术分析

2.1 SOA架构分析

2.2身份认证相关技术分析

2.2.1加密与数字签名

2.2.2数字证书

2.2.3声明与安全令牌

2.3 WCF技术分析

2.3.1架构基础分析

2.3.2服务模型分析

2.4 WCS技术分析

2.4.1架构分析

2.4.2标识选择机制分析

2.5本章小结

3 SOA中基于标识元系统的认证机制研究

3.1 SOA认证中存在的问题分析

3.1.1 SOA认证问题

3.1.2基于WCF的SOA

3.2标识元系统架构研究

3.2.1传统标识元系统架构

3.2.2基于WCF和WCS的标识元系统架构

3.2.3与传统标识元系统的对比分析

3.3标识元系统中令牌转化机制研究

3.3.1标识元系统协议支持

3.3.2令牌转化机制

3.4 SOA中基于标识元系统的认证机制研究

3.4.1传统标识元系统认证流程

3.4.2基于WCF的安全机制研究

3.4.3基于WCF和WCS的标识元系统认证机制研究

3.4.4认证中信任关系分析

3.4.5与传统认证方式对比分析

3.5本章小结

4 SOA中基于标识元系统的认证机制设计与实现

4.1需求分析

4.2基于SOA的原型系统

4.2.1原型系统架构

4.2.2原型系统目标

4.3总体设计

4.4原型系统服务设计与实现

4.4.1可依赖方服务设计与实现

4.4.2可依赖方服务托管

4.4.3客户端设计

4.4.4客户端实现

4.5基于标识元系统的认证设计与实现

4.5.1可依赖方策略配置

4.5.2可依赖方安全令牌验证

4.5.3标识提供者设计

4.5.4标识提供者安全令牌服务

4.5.5客户端策略请求

4.5.6客户端标识选择

4.6管理模块设计与实现

4.6.1证书管理

4.6.2信息卡管理

4.7本章小结

5 SOA中基于标识元系统的认证机制在勘察设计中的应用

5.1课题背景

5.2环境配置

5.3系统架构

5.3.1总体架构

5.3.2勘察设计相关服务

5.4系统部署

5.5系统运行情况分析

5.5.1设计管理查询

5.5.2身份认证

5.6系统测试

5.6.1安全性测试

5.6.2压力测试

5.7本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2工作展望

致 谢

参考文献

附 录