基于嵌入式系统的信息安全传输平台设计

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1、工学硕士学位论文基于嵌入式系统的信息安全传输平台设计郝克成哈尔滨工业大学2006年6月图书分类号：TN911.73U.D.C.:621.391工学硕士学位论文基于嵌入式系统的信息安全传输平台设计硕士研究生：郝克成导师：张毅刚教授申请学位：工学硕士学科、专业：仪器科学与技术所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN911.73U.D.C.:621.391DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNOFINFORMATIO

2、NTRANSMISSIONPLATFORMBASEDONEMBEDDEDSYSTEMCandidate：HaoKechengSupervisor：Prof.ZhangYigangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringAffiliation：InstrumentscienceandtechnologyDateofDefense：June,2006Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着网

3、络技术的迅速发展和信息基础设施的完善，计算机网络已成为人们获取和交流信息的一种十分重要又快捷的手段，但是由于网络系统的开放性，使得通过网络传播的敏感数据极易受到非法分子的窃取、伪造和篡改，因此网络安全成为一个重要问题。嵌入式系统具有成本低、体积小、微功耗等特点，能够很好的适应不同环境的应用需要，因此本文设计了一种基于嵌入式系统的网络安全传输平台，以嵌入式系统作为网络的节点服务器，在其上实现对文件数据的加密保护和图像数据的水印保护，有效地保护了信息在网络传输过程中的安全性、完整性和真实性。本文在HHARM9200嵌入式开发平台上，以Linux作为

4、平台的操作系统，在应用层开发系统的软件平台。针对文件数据和图像数据不同的特点，采用不同的传输方式，对于文件数据采用数据包捕获加密的方式，对于图像数据采用存储转发的传输方式，有效地提高了网络传输效率。研究并设计了一套基于数字证书和数字签名技术的身份认证协议和密钥交换协议，能够有效地防止中间人的窃取和篡改，提高了身份认证的可靠性和密钥交换的安全性；利用OpenSSL标准库函数实现系统的数据加密模块，实现对称加密、非对称加密以及信息摘要的常用算法。最后，对系统的性能进行了全面的测试，测试了采用不同加密算法时的传输速率，并对系统的安全性作从网络传输的安

5、全性和密码算法的安全性的角度做了全面分析。结果表明，该传输平台具有较高的传输速率和可靠的安全性。关键词嵌入式系统；信息安全；身份认证；数据加密-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththecontinuousdevelopmentofnetworktechnologiesandinformationinfrastructure,computernetworkbecomesaveryimportantandconvenientmethodtotransmitinformationtootherpeople.Butbecause

6、oftheopeningform,thedatatransmittedthroughthenetworkareeasilystolen,distortedorfabricatedbyillegalperson.Theembeddedsystemhastheadvantageofsmall,cheapandlowpowerandwillbesuitablefordifferentapplicationrequirement.Asecureinformationtransmissionplatformbasedonembeddedsystemisd

7、esignedinthisthesis.Theembeddedsystemistakenasanodeservertoprotecttheinformation,protectingfiledatabyencryptionandpicturebydigitalwatermarking.Thesystemwillsolvethereality,safetyandintegralityofonlineexchangeverywell.ThesystemisdesignedonHHARM9200embeddeddevelopingplatforman

8、dembeddedLinuxoperatingsystem.Thesystemadoptsdifferenttransmissionmethodtoi