数据加密技术及其在网络安全传输中的应用

摘要

计算机工业的飞速发展使得世界范围内的计算机用户不断增多，计算机网络进一步地繁荣，这标志着人类已步入了信息时代。然而，网络给人们带来享受信息交流的方便之同时，也带来了层出不穷的安全问题，从而引起了人们对网络安全问题的研究和探讨，各种安全技术也得到了前所未有的发展和应用：身份认证与存取控制技术、加密/解密技术、杀毒技术、防火墙技术等计算机安全技术不断涌现。 作为信息安全的核心技术，密码技术越来越受到人们的关注。密码技术的应用已不再像以前那样仅局限于军事、政治和外交领域，其商用价值和社会价值开始得到广泛的认可。 本论文对密码学中的加密技术，尤其是对AES和ECC椭圆曲线密码体制作了深入的研究和分析，并针对传统的、利用单一的密码体制破译容易、加密效率低或密钥管理不安全、不方便等缺点，提出了利用多种加密技术来保障信息安全传输的技术方案。该方案充分结合了对称密钥密码体制和公开密钥密码体制中最新的、安全性最高的两大加密体系—AES和ECC的优点。同时，利用信息摘要算法来实现信息的完整性、真实性的验证，达到数字签名的目的。实践证明，该方案能够实现数据信息快速、安全的传递，为网络上保密文件的传送提供了一种有效的手段，因此有着较好的应用前景。

目录

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第一章绪论

1.1计算机网络的安全问题

1.1.1计算机网络安全的现状

1.1.2计算机网络安全的内容

1.1.3计算机网络安全的研究对象

1.1.4计算机网络安全的基本要求

1.1.5计算机网络信息安全技术

1.2加密技术的国内外研究现状

1.2.1密码理论的研究的现状及发展趋势

1.1.2密码学的国内外研究现状

1.3本课题的研究意义、主要内容和组织结构

1.3.1本课题的研究意义

1.3.2课题研究的主要内容和结构

第二章密码学在网络安全中的应用

2.1密码学的概述

2.2密码学要实现的基本功能

2.3密码学中的基本概念

2.4密码学的分类

2.4.1对称密码算法

2.4.2公开密码算法

2.4.3混合加密算法

2.5数据签名技术

2.5.1数字签名的概念及功能

2.5.1数字签名的分类

2.6本章小结

第三章文件加密系统所用到的算法

3.1 AES算法

3.2 ECC算法实现

3.2.1椭圆曲线的数学基础

3.2.2椭圆曲线

3.2.3椭圆曲线的运算法则

3.2.4椭圆曲线密码体制的参数选取

3.2.5椭圆曲线加、解密

3.3 MD5加密算法

3.3.1 MD5算法概述

3.3.2 MD5加密算法描述

3.3.3 MD5算法的安全性

3.4密码分组链接模式(CBC)

3.5本章小结

第四章 网络文件加密方案的设计与分析

4.1数据加密系统的设计要求

4.2文件加密系统的算法

4.3系统在网络中的应用方式和应用环境

4.3.1系统在网络中的应用方式

4.3.2系统在网络中的应用环境

4.4网络文件加密系统的通信协议

4.4.1基本EKE协议

4.4.2 EKE协议在文件加密系统中的改进

4.4.3协议的创新点和安全性分析

4.5文件加密系统的密钥管理

4.5.1 AES密钥的管理

4.5.2用户密钥的管理

4.5.3 ECC公钥私钥的管理

4.6系统的组成及功能设计

4.6.1服务器端应用程序

4.6.2客户端应用程序

4.7本章小结

第五章文件加密系统应用程序的设计

5.1系统应用程序的开发环境

5.1.1 Visual C++的结构组成

5.1.2Visual C++的功能组成

5.2系统总体架构

5.3管理服务器应用程序的设计与实现

5.3.1 ECC模块

5.3.2打包加密模块

5.3.3用户数据管理模块

5.3.4文件信息管理模块

5.3.5更改密码和接收公钥模块

5.4通信服务器应用程序的设计与实现

5.5客户端应用程序的设计与实现

5.5.1文件解密模块

5.5.2更改用户密码、传送公钥模块

5.6文件加密系统的实现过程

5.7本章小结

第六章总结与展望

6.1本文小结

6.2进一步的工作与展望

[参考文献]

攻读硕士学位期间学术研究成果

致谢