论文摘要
随着公钥基础设施(PKI)的发展和基于PKI的应用不断丰富,作为PKI系统用户证书载体的智能密码钥匙的安全问题变得越来越突出。本文将具有较高认证强度的指纹识别技术引入智能密码钥匙的用户身份认证过程,研究了指纹识别和智能卡的集成模型,设计并实现了具有指纹识别功能的智能密码钥匙。本文的主要研究内容如下:首先,分析了指纹识别的原理以及智能卡和智能密码钥匙的特点,研究了指纹识别和智能卡的集成模型,提出了一种一体式集成模型,并对集成模型的安全性进行了深入分析,最后给出了一体式集成模型在基于PKI的认证系统中的应用示例。其次,从功能和性能两个方面深入分析了指纹密码钥匙的设计需求,确立了指纹密码钥匙的设计目标,并围绕设计目标,按照一体式集成模型的要求进行了指纹密码钥匙的总体结构设计和各部分层次结构设计。再次,设计了指纹密码钥匙的硬件方案,比较选择了主要器件类型和器件间的接口方式,研究了指纹密码钥匙主要芯片的结构组成和工作原理,实现了指纹密码钥匙的硬件电路。最后,设计了指纹密码钥匙的软件结构和工作流程,研究了钥匙内指纹识别算法的特点和软件实现时的优化方法,完成了安全COS和主机端软件的开发任务并进行了功能测试。本文对指纹识别技术和智能卡技术的集成应用进行了有益探索,着重探讨了集成过程中对包括指纹信息在内的各类信息的安全保护机制。以此为基础设计并实现的具有指纹识别功能的智能密码钥匙,提供了一种安全的PKI系统个人安全环境(PSE)实现方法,解决了PKI系统在保证用户实际身份和数字身份一致性过程中出现的一些问题。