椭圆曲线密码体制在军队信息网中的研究与设计

摘要

近些年，Internet/Intranet网络技术得到突飞猛进的发展，并广泛应用于军事政治经济和金融等各个领域。当前军队建设正处于从机械化向信息化转型时期，作为信息技术前沿，军事科技必然是所有信息领域的佼佼者，但是由于军队基层本身的一些特点和要求，近几年才逐渐实现电子化办公。而如何保障军队信息网中的安全事务处理和信息交换是目前最为关注的焦点，因而数字证书作为一种可以在Internet/Intranet上进行验证身份的权威性文档也就应运而生。数字证书采用公钥体制，也就是利用一对互为匹配的密钥对对网络传输中的数字信息进行加密解密签名验签，从而保证信息的唯一与安全性。
　　 目前，数字证书一般采用的是RSA公钥体制，RSA数字证书在电子商务中已得到广泛应用。然而随着网络发展对安全要求的提高，RSA已经难以满足网络安全的发展需求，相比之下，ECC基于比RSA更难的数学难题，也即具备有更高的安全性。除此之外，还有计算负载小，整体运算速度快，密码尺寸短，占用带宽少等优点，特别适用于计算能力和集成电路空间受限、宽带受限、要求高速实现的情况，尤其适用于对于设备较为落后，安全性能要求较高、分布式的网络环境下的军队办公网络。设计一个基于ECC的CA认证系统，用以解决军用公文流转中双方身份的安全认证、数据传输的机密性和完整性、操作的不可否认性以及对网络资源访问控制机制中的身份认证问题，从而为电子军务提供更强有力的安全技术保障。
　　 作者的主要研究工作如下：
　　 首先，研究与分析PKI/CA认证系统以及基于ECC的PKI/CA认证系统所需的密码技术，着重研究椭圆曲线密码体制的数学原理及其应用，并对其安全性能进行分析，为某航空兵师信息网络系统建立一个基于ECC的PKI/CA认证系统提供理论基础。
　　 其次，以ECC公钥算法为基础，为某航空兵师信息网络系统设计一个CA认证系统。先构建总体设计模型，然后详述用户终端和服务端相关模块的功能以及交互过程。
　　 最后，创建开发环境，利用OpenSSL，工具包实现主要模块中的关键技术。并与RSA相比较，对其性能做出评估。