校园网统一身份认证系统的设计与实现论文(47页).doc
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1、-校园网统一身份认证系统的设计与实现论文-第 - 39 - 页分类号TP 3.56 学号 2006812100243学校代码10487 密级 无 硕士学位论文在线考试统一身份认证系统的设计与实现学位申请人:张 冲学科专业:计算机技术指导教师:马光志答辩日期:2008年11月Design and Implementation of Uniform Identity Authentication System Based on Campus NetworkA Dissertation Submitted for the Degree of MasterCandidate:Zhang ChongMa
2、jor:Computer Technologysupervisor:Ma GuangzhiHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074, P.R.ChinaOctober, 2008摘 要随着高等院校中校园网应用的逐渐普及,各种应用系统逐渐增多,校园网应用系统在提供更高层次服务同时,对于用户身份认证,用户服务权限的要求相应的提高,原来每个服务系统各自为政的身份认证方式难以达到这个要求。这就需要建立一个独立的,高安全性和高可靠性的身份认证及权限管理系统。为了解决高等院校各种应用系统用户管理过程中的分散管理的共性问题,论文提出了
3、统一、集中管理用户访问权限的认证方案。论文系统采用LDAP目录存储和Web Services调用的技术,建立了用户信息统一存储、调用接口程序、用户自助管理3个模块。将高校中用户登录系统的基本验证信息统一存储,统一管理,并建立简单、便捷的调用机制,实现数字化校园用户身份认证的统一管理和维护。在用户信息统一存储模块,采用基于LDAP协议的Sun Directory Server目录统一存储用户基本认证信息,将用户注册信息写入目录中存储,完成对用户注册信息的存储,达到了读取速度快,系统安全性能高,维护简便的特点。在调用接口程序模块,引用Web Services服务调用自定义接口类库实现对目录的间接访
4、问。应用系统只需通过WEB引用Web Services服务,调用接口类库实现对目录直接操作,以此实现应用系统对目录的间接访问操作,实现了调用简单、安全稳定、管理维护方便。在用户自助管理模块,采用.Net技术,实现基于Web的B/S自助管理模式,用户根据自己的证件号、身份证号及姓名,完成在系统中的注册、修改等功能,简化了管理维护工作。论文系统在实际应用过程中,很好的解决了多应用系统各自管理用户的问题,方便了使用,简化了管理,提高了安全性和稳定性。论文从系统的开发流程、设计构架和核心技术详细介绍了系统的设计和开发。关键词:轻量级目录访问协议,分布式,校园网,用户管理AbstractWith the
5、 campus network applications increasingly popular among the institutions of higher learning, a variety of application systems increasing, application systems in the campus network to provide a higher level of service at the same time, for user authentication, user privileges service the requirements
6、 of the corresponding increase in each of the original service. Their own system of authentication methods difficult to meet this requirement This requires the establishment of an independent, high security and reliability of the identity and rights management system. In order to solve a variety of
7、institutions of higher learning management system users in the process of decentralization of common problems, the dissertation put forward a unified, centralized management of user access to the certification program.This system adopts LDAP directory system to store and called the Web Services tech
8、nology, established of a unified storage of user information, called the interface program, user self-service management module. Colleges and universities will be in the user login system to verify the basic unity of information storage, management, and to establish simple and convenient mechanism f
9、or calling, digital campus user authentication management and maintenance.Unified storage of user information module, based on the LDAP protocol Sun Directory Server unified directory to store the basic user authentication information, the user registration information into the directory store, comp
10、lete the user registration information storage, to read the speed and security High-performance, easy maintenance features.The procedure call interface program module, quote Web Services called custom interface class library for the realization of the indirect access directory. Application systems o
11、nly through the WEB to quote Web Services, called the interface class library for the realization of direct operate the directory in order to achieve the application of indirect access to the operation of directory,achieved called simply, security and stability, management and maintenance easily. Th
12、e user self-service management module using. Net technology, achieved the Web-based B/S self-management mode, the user according to their own papers, identity card number and name, completed the function of registration, modification, and so on, simplified the work of management and maintenance. In
13、the practical application of the system, primely solved a number of problems of each application systems in user management, facilitated the use of simplified management, increased security and stability. This paper detailedly introduces the design and development of the systems development process,
14、 design and architecture,and the core technology.Keywords: Ldap,Web Services, Campus Network, User Management目 录1 绪 言- 1 -1.1 课题背景- 1 -1.2 课题研究的目的和意义- 1 -1.3 国内外研究概况- 1 -1.4 主要研究内容- 2 -2 系统设计方案的研究- 3 -2.1 系统的特点与性能要求- 3 -2.2 系统的体系结构- 4 -2.3 系统实现流程- 5 -2.4 运行环境- 6 -3 系统的设计- 8 -3.1认证信息存储模块- 8 -3.1.1 目录
15、结构规划- 8 -3.1.2 Sun One Directory Server目录存储- 10 -3.2调用接口程序- 16 -3.2.1访问目录接口类库- 17 -3.2.2 Web Services调用类库访问目录- 21 -3.2.3 应用程序调用方法- 24 -3.2.4实现用户在应用系统中的注册- 25 -3.3 用户自助管理- 27 -3.3.1 用户注册验证- 27 -3.3.2 用户信息自助管理- 29 -3.3.3 管理员web用户管理模块- 30 -3.4 配置文件管理软件- 37 -4 系统的实现- 41 -4.1 Sun One Directory Server安装-
16、41 -4.2 统一身份认证平台架设- 49 -4.2.1 Userinf项目- 49 -4.2.2 Web Services服务- 52 -4.2.3用户信息WEB管理服务- 53 -4.3 应用系统调用- 54 -4.4 Sun One Administration Server管理- 60 -4.5 Web远程管理用户- 65 -5 总结与展望- 66 -5.1 总结- 66 -5.2 系统测试- 66 -5.3 展望评估- 69 -致 谢- 70 -参考文献- 71 -附录- 72 -1 绪 言本章阐述了校园网用户管理系统的研究背景、研究目的、意义、国内外研究现状及发展方向,明确指出了
17、校园网用户管理系统在校园信息系统中的作用,发展过程以及所面临的问题。1.1 课题背景随着信息技术、网络技术的飞速发展,校园网的应用越来越广,校园内可以接入互联网的计算机的数量已经达到了相当的规模。校园网内已经有一批系统向校内的师生员工提供多样化的信息服务,如主页服务,社区服务、教务服务,校务系统等。如果各个应用系统各自保存不同的身份认证方式,就会存在以下问题:(1) 一个用户登录不同应用系统就需要采用不同帐号,不容易记忆;而很多用户在不同应用系统里面采用同样的帐号密码,不安全;(2) 不同系统都采用自身的一套认证和用户管理机制,不利于学校统一管理;(3) 有些用户离开学校以后由于缺乏统一管理,
18、还可以登录校内一些业务系统。因此随着校园网提供信息服务和质量的提升,对信息安全的需要也越来越强烈。同时,校园网提供更高层次服务的时候,对于用户的身份认证,服务权限管理的要求相应地提高,原来各个服务系统各自为政的身份认证方式难以达到这个要求。这就必须要一个独立的,高安全性和高可靠性的身份认证及权限管理系统。在这种情况下,为了解决目前校园应用系统用户登录信息分别保存在各自的系统内,存在不能集中管理、统一分配权限、不能保证用户登录信息安全的情况下提出该课题。1.2 课题研究的目的和意义本文系统是为了解决高等院校各种应用系统在用户管理过程中的共性问题,是集中管理高等院校资源访问权限的认证方案,降低高等
19、院校的权限管理及维护成本,具有高扩展性、高安全性的解决方案。从而将系统定位于建立一个统一身份认证平台,将高校中用户登录系统的基本验证信息统一存储,统一管理,对应用系统统一授权;建立简单、便捷的调用机制,实现数字化校园用户身份认证的统一管理维护。1.3 国内外研究概况统一身份认证已经不是一个新颖的课题,国内外都已经开始这方面的研究和实施,而且也有一些商业产品,也有很多高校自主开发的系统,综观这些应用系统,分析如下:商业产品一般都是基于CA认证系统,提供各种数字证书的应用接口,提供相应的用户管理模块,单点登录等功能,功能齐备,但是商业产品价格不菲,后期开发以及维护相对较困难;很多高校自主研究的系统
20、都是针对自己学校的应用,缺乏方便、快捷的调用方法。该方案的思路是开发一个安全的存储以及方便、快捷的系统调用方法,即解决了昂贵的费用问题,同时又便于在高校中的推广应用。1.4 主要研究内容本文系统是一个集中的用户认证管理系统,可管理和分发用户权限和身份,为不同的应用系统提供用户和权限管理服务;本文系统采用统一的注册验证机制,确保用户注册的真实身份;将用户信息资源统一保存到认证服务器中,保证了信息资源的安全稳定,单一可靠;完善的接口连接服务,支持基于任何平台的各种应用系统的调用,简单易实现;各应用系统只需保留角色和权限控制,用户数据信息资源统一保存在认证服务器中,用户和角色的管理由应用系统自行管理
21、,从而简化了应用系统中用户管理模块的建设和用户后期维护。本文系统的目标就是建立一个统一的身份认证平台,将高校中用户登录系统的基本验证信息统一存储、统一管理;同时建立简单、便捷的调用机制,实现数字化校园用户身份认证的统一管理维护。本文系统研究的内容主要包括如下三个方面:(1)身份信息的统一存储,需要在容量、效率、可靠性、安全性等各方面都有很高的保障;(2)身份信息的便捷调用,需要提供方便的调用机制,提供通用性强,广泛适用的接口程序,而且安全、可靠、高效。(3)身份信息的统一管理,需要支持批量操作,同时支持用户自助管理等;论文第一章介绍了课题背景、意义和研究现状;第二章介绍了校园网用户管理系统的分
22、析与设计;第三章介绍了本文系统的设计方法及关键技术;第四章介绍本文系统的具体实现方法和过程;应用情况;第五章总结了该系统在实际应用中取得效果以及存在的有待改进的问题。2 系统设计方案的研究2.1 系统的特点与性能要求在现实校园中,每一个成员都有一个固定的身份,用户的身份决定了用户在校园空间所享有的权限。“数字化校园”是现实校园在数字空间的反映,因此对于“数字化校园”中的每一个成员,在数字空间也相应地需要有一个固定的身份,即电子身份。“数字化校园”是个系统工程,较完整的“数字化校园”将包括诸如电子邮件、视频点播、社区服务、校务系统等应用系统。如果每个系统都建立独立的身份认证系统,将不利于使用和管
23、理,如图2.1所示。图2.1 目前校园网应用系统单独、各自进行身份认证状况从上图可以看到,“数字化校园”中的应用系统会随着时间的推移而逐渐增多,而这种各个应用系统用户认证各自独立的情况已经给用户带来了诸多不便。应用系统和用户数量的不断增加,众多用户面对多个应用系统,而各个应用系统都有自己的一套安全策略和用户认证授权方法。因此用户不得不记忆不同应用系统的用户登录信息。这样不论是用户使用,还是应用系统的管理维护,都增加了应用系统的开发和管理成本,假如用户在各个应用系统采用同样简单的用户密码,将会对应用系统安全性产生影响。因此,为了满足“数字化校园”建设的需要,校园网内各种应用系统应该采用统一的用户
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