基于PKI体系的片上操作系统的设计与实现

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1、：密级：中国科学院大学ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ＠ｙ硕士学位论文基于ＰＫＩ体系的片上操作系统的设计与实现作者姓名：张金凤？指导教师：王剑研究员中国科学院计算技术研究所高翔高工龙芯中科技术有限公司学位类别：工程硕士：软件工程学科专业＿—研究所：中国科学院大学人工智能技术学院二零一七年十月二十六日中国科学院大学直属院系研究生学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下

2、独立进行研宄工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明或致谢。作者签名：：曰期Ｖ＂．心ｃｔ中国科学院大学直属院系学位论文授权使用声明本人完全了解并同意遵守中国科学院有关保存和使用学位论文的规定，即中国科学院有权保留送交学位论文的副本，允许该论文被查阅，可以公布该论文的全部或部分内容。，可以采用影印、缩印或其

3、他复制手段保存、汇编本学位论文涉密的学位论文在解密后适用本声明。作者签名：导师签名：ｍ曰期：曰期：DesignandImplementationofCOSsecurityauthenticationmechanismbasedonPKIsystemByJinfengZhangADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthe

4、degreeofMasterofSoftwareEngineeringSchoolofArtificialIntelligenceUniversityofChineseAcademyofSciencesOctober,2017摘要摘要随着互联网技术和电子商务的蓬勃发展，基于互联网的网上交易已经成为人们生活中的一部分，如何保证网上交易的安全性，包括交易双方的身份认证与授权，交易信息的安全传输、不可否认性和数据完整性等问题，是电子商务得以顺利实施的核心基础技术。公开密钥体系（PublicKeyInf

5、rastructure，PKI）具有数据传输机密性，用户身份强鉴别，数据完整性验证，使用标准化等优点，已成为目前电子商务信息安全的主流解决方案。PKI体系由认证中心CA、证书服务器、安全应用系统、安全终端产品组成，其中重要组成部分之一是实现PKI策略的安全终端产品，用来存放用户的数字证书及密钥文件，实现数据完整性、机密性传输，所有证书及私密文件都在安全终端产品内部运算。PKI安全终端产品的核心部分是片上操作系统（ChipOperatingSystem，COS），实现上电复位、芯片底层硬件的驱动、

6、卡内内存空间的维护、系统运行安全的控制、命令的处理、代码执行等功能。本文是以国产安全芯片SSX1111为平台，研究终端产品的片上操作系统，实现PKI安全认证机制。论文的主要工作和贡献如下：1.实现了安全终端产品的片上操作系统的文件系统模块，负责文件的创建、删除、选择，存放PKI体系的的密钥文件和数字证书；2.实现了安全终端产品的片上操作系统的安全管理模块，负责文件系统和密钥管理模块的授权控制；3.实现了安全终端产品的片上操作系统的密码算法调用模块，支持国密算法SM1、SM2、SM3以及PKI体系

7、关键算法RSA。实现数据加解密、数字签名验签等功能。论文研究成果实现了安全终端产品上的片上操作系统的PKI安全认证机制，并成功应用于某公司的安全终端产品智能密码钥匙中，在网上银行、电子商务等领域得到了应用。关键词：COS，身份认证，国密算法，安全IAbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofInternettechnologyande-commerce,electronictransactionsbasedonInternethasbecomethemain

8、meansofpayment,howtoguaranteethesecurityofelectronictransactions,includingtheauthenticationandauthorizationofbothparties,thesafetyofthetransactioninformationtransmission,dataintegrityandnon-repudiation,isatthecoreofthesmoothimplementationofe-commerce