基于身份数字签名的移动通信技术研究

摘要

手机或其他移动终端在资源受限的移动通信环境中,不适合应用基于数字证书的公钥密码体制;而且移动网络的用户数量极其巨大,更是加大了数字证书管理的复杂性、占用的资源和带宽。这些在一定程度上限制了对安全性要求较高的移动互联网业务的广泛使用。在基于身份的公钥密码体制中,可利用用户的身份信息直接生成用户的公钥,避免证书管理复杂和成本高的问题。
　　本文在双线性对的基本理论基础上,研究了在满足计算离散对数问题困难性的椭圆曲线群上如何构造 Tate对,并深入的研究和优化计算 Tate对的算法——Miller算法。研究了如何具体实现基于身份的数字签名方案在资源受限的移动通信环境中的应用。
　　本文研究的主要内容为:
　　首先对移动互联网基本情况进行了探讨,分析移动互联网面临的主要安全问题,分析了解决问题所需要的密码技术。
　　之后从椭圆曲线理论着手,给出了椭圆曲线的有理函数和除子的定义,在此基础上给出双线性对的定义及具有密码学意义的双线性对——Tate对的定义。然后本文重点讨论了并优化计算 Tate对的算法——Miller算法,使之在承载实体资源有限的移动网络环境下,能够快速地完成Tate对的计算。
　　接着给出一种基于身份的数字签名方案,并分析和优化该数字签名方案。结合对称密码体制及经过过优化后的基于身份的数字签名,设计了一种消息推送服务方案,并分析该消息推送服务方案的安全性。该消息推送服务方案用于移动电子政务中将会议通知、政务公告等消息即时地推送至移动终端。最后在Android操作系统的智能手机上实现该消息推送服务方案,并对该方案的实现效果进行了演示。
　　最后对本文的研究内容进行了总结,总结了全文,并指出本文的可改进之处及进一步研究的方向。

目录

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英文摘要

目录

1绪 论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3论文内容和组织结构

2移动互联网

2.1移动互联网简介

2.2移动互联网安全问题

2.3 Android操作系统简介

3基于身份的数字签名

3.1双线性对理论

3.2基于身份的数字签名

3.3基于身份的数字签名的快速实现

4消息推送服务方案

4.1方案简介

4.2短信协议设计

4.3密钥管理

4.4方案的流程

5消息推送服务方案在Android平台上的实现

5.1方案实现思路

5.2实现技术

5.3方案效果演示

5.4方案安全性及可用性分析

6总结展望

6.1论文总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录1 全文符号表