智能密码钥匙设计与实现

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1、智能密码钥匙设计与实现DesignandImplementationofSmartKey工程领域：计算机技术研究生：张斌指导教师：郭炜研究员企业导师：艾方高级工程师天津大学计算机科学与技术学院2017年12月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：＃４＾签字曰期：２＾７年月产

2、曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库讲行柃索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字曰期：年＆月曰签字曰期：年丨ｖ月曰产广摘要智能密码钥匙的外观和U盘相似，其功能包括存储证书以及相关的密码认证。智能密码钥匙在金融领域和办公领域应用广泛。在应用中，智能密码钥匙可以为个人账户提供了安全保障，保护个人数

3、据以及信息的安全，防止黑客非法盗取我们的用户信息。本文重点阐述了智能密码钥匙的软件设计。智能密码钥匙使用时，处于整个业务应用流程的最底层，也是最核心、最重要的一层。上位机需要进行资金转账或者数据加密等应用时，需要经过应用程序、中间件和操作系统内核层等三个软件层，最终将核心的操作-密码算法计算在最下层的设备层进行运算并将运算结果返回给上层应用层。本文阐述了智能密码钥匙的原理和关键技术，介绍了智能密码钥匙对USB、7816-4以及我国密码局公布的密码算法标准。结合实际应用，采用天津国芯科技有限公司的CCM3310S芯片作为本设计的主控芯片，使用SM1、SM2、SM3、SM4、SSF33

4、等国密算法，采用USB2.0作为通信接口，提出了智能密码钥匙的的总体设计方案。最后，详细介绍了智能密码钥匙的实现过程。关键词：智能密码钥匙、USB、密码学、公钥密码算法、私钥密码算法IABSTRACTThesmartpasswordkeylookslikeaUdisk,anditsfunctionsincludestoragecertificatesandassociatedpasswordauthentication.Smartcryptographyiswidelyusedinthefinancialandofficeareas.Intheapplication,thesmar

5、tpasswordkeyforpersonalaccountscanprovidesecurity,protectionofpersonaldataandinformationsecurity,topreventhackersfromstealingouruserinformation.Thisthesisfocusesonthesoftwaredesignofintelligentcryptographickey.Smartpasswordkeywhenusedintheentirebusinessapplicationprocessatthebottom,butalsothec

6、ore,themostimportantlayer.Whenthehostcomputerneedstotransferfundsordataencryptionandotherapplications,theneedtogothroughtheapplication,middlewareandoperatingsystemkernellayerandotherthreesoftwarelayer,thefinaloperationofthecore-thealgorithmcalculatedatthebottomofthedevicelayerandtheoperationTh

7、eresultoftheoperationisreturnedtotheupperapplicationlayer.Thispaperdescribestheprinciplesandkeytechnologiesofsmartcryptography,andintroducesthestandardofcryptographicalgorithmforUSB,7816-4andcryptographicbureau.Combinedwiththepracticala