船舶电子签证系统中智能IC卡安全应用体系设计与实现

摘要

随着现代电子技术、信息技术的发展，IC卡已经广泛应用于我国金融、公交、电信、医疗等行业领域。IC的推广与应用提高了生产经营管理水平，取得了良好的社会效益和经济效益。在这些应用中，IC卡或者是作为个人信息的载体用于身份认证，或者是作为支付工具进行交易，都需要在卡内存储个人信息、证书信息和用于身份认证的密钥等敏感数据。为了获取非法的利益，针对IC卡的各种各样的攻击也同时出现，并且呈现出不断增长的趋势，因此保证IC卡的安全应用，已经成为其应用发展的关键问题。 本文以智能IC卡在船舶电子签证系统中的应用为基础，在深入分析船舶IC卡的安全需求的基础上，深入研究了应用于智能IC卡的数据加密标准DES、椭圆曲线密码体制ECC等密码技术，设计了一套较为完整的船舶IC卡安全应有体系：通过利用参数保密、防剖析等手段来确保物理安全；通过用户鉴别、保护利通信安全与保密来实现逻辑安全；利用3DES算法实现数据传输、存储及通信过程重要数据加密，利用公钥密码体制ECC与对称密码体制DES相结合的方式来保证签证信息的真实性、完整性与机密性，通过划分存储区域和数据读写权限分配来确保应用安全：通过三级分层的密钥管理系统来确保密钥管理的安全性。本文通过该安全体系的设计与实现，保证了智能IC卡在船舶电子签证系统中安全应用。 船舶IC卡是IC卡在海事系统第一个应用项目，其安全体系的研究对于智能IC卡在海事管理中推广应用及对其他行业IC卡应用均具有一定的理论指导和实际应用作用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1研究工作背景

1.2智能卡概念

1.3智能卡的安全应用现状

1.3.1国内外的应用情况概述

1.3.2智能卡的安全应用及研究现状

1.4本文研究内容

1.5本文章节安排

第二章 基丁IC卡的船舶电子签证系统概述

2.1船舶签证业务概述

2.1.1船舶电子签证现状

2.1.2电子签证系统中引入智能IC卡的优势

2.2船舶电子签证系统建设目标

2.3基于IC卡的船舶电子签证系统总体结构

2.4船舶电子签证系统中IC卡安全应用需求

2.4.1船舶IC卡的逻辑安全需求

2.4.2船舶电子签证中其他安全需求

第三章 智能IC卡加密算法分析

3.1DES算法

3.2RSA算法

3.3椭圆曲线算法

3.3.1ECC(椭圆曲线的公钥密码技术)的技术优势

3.3.2ECC的数学基础

3.3.3ECC在智能卡中的应用

3.4单向散列函数与数字签名

3.4.1单向散列函数

3.4.2数字签名

3.5本章小结

第四章 船舶电子签证系统智能IC卡的安全应用体系设计

4.1智能卡的物理安全

4.2智能卡的逻辑安全

4.3智能卡的算法安全

4.3.1数据安全传输与存储

4.3.2数据加密和解密

4.3.3船舶电子签证数据安全上传方案设计

4.4智能卡的应用安全

4.4.1存储区域的划分

4.4.2船舶IC卡数据读写权限分配

4.5本章小结

第五章 船舶IC卡安全密钥管理系统的设计与实现

5.1密钥管理系统的安全性

5.1.1密钥管理的系统结构

5.1.2密钥产生的安全性

5.1.3密钥存储的安全性

5.1.4密钥传递过程的安全性

5.1.5密钥使用的安全性

5.2船舶电子签证中IC卡密钥管理系统的实现

5.2.1一级密钥管理系统设计与实现

5.2.2二级密钥管理系统设计与实现

5.2.3卡片密钥下装系统设计与实现

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢