基于身份的數(shù)字簽名在自測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速普及，人們獲取信息、交流信息以及學(xué)習(xí)的方式發(fā)生了徹底改變。一方面，用傳統(tǒng)的面授課程方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對(duì)知識(shí)的渴求。另一方面，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)課件資源的不斷擴(kuò)充，使人們可以靈活自由的選擇自己感興趣的的熱點(diǎn)，它是未來學(xué)習(xí)型社會(huì)的根本特性和人們的基本需求，包括網(wǎng)上學(xué)習(xí)、查閱資料、瀏覽信息、下載信息等。而基于 Web 的智能答疑系統(tǒng)和自測(cè)系統(tǒng)作為 elearnin的一個(gè)重要方面，自然被提到了一個(gè)重要的位置。通過自測(cè)系

2、統(tǒng)不但使學(xué)員能夠?qū)λ鶎W(xué)知識(shí)進(jìn)行跟蹤測(cè)試，隨時(shí)掌握學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)重點(diǎn)，以便更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)和提高水平。
　　 而且能夠方便教師及時(shí)全面地了解學(xué)生的掌握情況，以便及時(shí)調(diào)整授課內(nèi)容、課程重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此如何利用 Internet 科學(xué)地進(jìn)行網(wǎng)上測(cè)試并進(jìn)行智能答疑已成為教育管理者和教師及廣大學(xué)員普遍關(guān)心的問題。
　　 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全中主要應(yīng)用 PKI（Public Key Infrastructure）/CA（Certif

3、icationAuthority）體系來通過實(shí)體認(rèn)證、數(shù)字簽名、加密等技術(shù)手段來保證網(wǎng)絡(luò)信息的機(jī)密性、完整性、可用性、認(rèn)證性和不可否認(rèn)性。但由于 PKI/CA 體系數(shù)字證書管理復(fù)雜，不適于實(shí)時(shí)在線交易等問題，因此有必要對(duì)現(xiàn)有PKI/CA 體系進(jìn)行改進(jìn)。
　　 現(xiàn)在的身份認(rèn)證技術(shù)都是基于非對(duì)稱加密技術(shù)。1984 年 Shamir 提出基于身份的加密、簽名、認(rèn)證的思想，該思想的核心是改變?cè)瓉硇枰獙⒐€與用戶身份相綁定的做法，而是直接

4、從用戶的身份信息（如身份證號(hào)、姓名、email 地址，IP 地址等）中提取公鑰，用戶的私鑰有一個(gè)可信中心（Private Key Generator）（簡(jiǎn)稱PKG）生成。但是直到2001年Dan Boneh 和Matt Franklin 同提出基于身份標(biāo)識(shí)的加密算法，基于身份的密碼學(xué)研究才如火如荼的發(fā)展起來。現(xiàn)在基于身份的密碼學(xué)研究已成為密碼學(xué)界研究的一大熱點(diǎn)。
　　 傳統(tǒng)XML 數(shù)字簽名基于公共密鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)體系和非對(duì)

5、稱算法，存在管理復(fù)雜、計(jì)算量大等缺陷。通過對(duì) XML 數(shù)字簽名規(guī)范和無可信第三方基于身份的簽名 (IdentityBased Signature, IBS) 方案的研究，采用IBS 的密鑰管理機(jī)制和對(duì)應(yīng)橢圓曲線雙線性映射算法實(shí)現(xiàn)XML 數(shù)字簽名，按照XML 數(shù)字簽名規(guī)范的要求，對(duì)相應(yīng)XML 數(shù)字簽名實(shí)現(xiàn)過程和 XML數(shù)字簽名文件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并分析了具體實(shí)現(xiàn)方式。該 XML 數(shù)字簽名方案在保證安全性的同時(shí)，克服了傳統(tǒng)基于PKI 的XM

6、L數(shù)字簽名的缺陷，具有更高的效率。
　　 本文提出基于身份的數(shù)字簽名的自測(cè)平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)思想，對(duì)自測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并結(jié)合已有的XML 數(shù)字簽名、WebServiceSecurity 規(guī)范實(shí)現(xiàn)了基于身份的 XML 數(shù)字簽名認(rèn)證。不像公鑰基礎(chǔ)設(shè)施那樣需要可信第三方認(rèn)證中心的參與，所以可以很直接地實(shí)現(xiàn)認(rèn)證。同時(shí)由于只需保留少量的公用參數(shù)，所以它不需要單獨(dú)的目錄服務(wù)器來存儲(chǔ)公鑰，也不需要數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，更不需要公鑰的管理