USB安全钥模型设计与研究开题报告

USB安全钥模型设计与研究开题报告（共5篇）

篇1：USB安全钥模型设计与研究开题报告

题目：USB安全钥模型设计与研究

本课题来源及研究现状：

随着信息技术的发展，特别是电子商务的发展，网络信息的安全传输问题逐渐成为人们最为关心和头痛的事情。密码安全芯片的研究与设计是当前密码学和微电子学交叉学科领域的热点问题。现代电子系统集成技术的快速发展和密码理论日趋完善，为安全芯片的诞生提供了强有力的支持。本文就在这种技术背景下，结合当前信息安全系统的需要，提出了一种基于USB 接口技术的安全钥芯片的思想，并遵循片上系统先进的设计方法和工具，初步完成了USB 安全钥芯片的设计、实现及验证。本文针对这种问题，结合当前信息流通速度快的特点，提出了一种基于USB 技术的硬件安全加密方法，并在此基础上进行了研究和设计。目前已经取得的研究成果：(1)提出了适合于在片上系统(SOC)实现数字加密、数字签名、身份认证功能的综合密码体制，该密码体制具有安全性强、运算和验证简便以及易于实现的特点，适合于桌面PC 安全、电子商务、电子投票以及电子货币等应用场合。应用本文提出的密码体制构建的片上系统能够灵活、快速、安全地满足多种安全系统的要求。(2)结合USB 技术，提出了基于综合密码体制适于多种应用场合的多功能USB 安全钥模型，并且构建了USB 安全钥在安全系统中应用构架，为USB 安全钥在其他领域中的应用提供了很好的参照。本文建立的USB 安全钥模型能够主动防御来自内部和外部的安全危害，在满足安全性要求的前提下，具有形式简单、运算快速以及易于实现的特点。

(3)设计实现了综合密码体制的快速基本算法、改进的Montgomery[59]-[61]模乘算法和快速流水加、解密算法，这些算法运算量小、时间复杂度低并且易于在片上系统中实现，这样，不仅减少了硬件资源，也提高了运算速度，保证了综合密码体制的快速完成。

(4)将USB 安全钥从功能的角度分为USB 控制器设备和密码体制实现两个模块，运用片上系统(SOC)自底到顶的设计方法和电子设计自动化(EDA)工具实现了具有USB安全钥功能芯片。该芯片具有灵活性高、通用性好、功能扩充简便、价格便宜等特点，具有广阔的应用前景和市场潜力。

课题研究目标、内容、方法和手段：

研究目标：本文在深入分析当前信息安全系统不安全性根源和当前密码产品研究现状的基础上，结合新兴的USB和信息安全系统新理念，提出了具有更广泛应用前景的密码产品USB安全钥及其在系统中的应用模型。随后，在深入研究私钥和公钥加、解密算法的基础上，对这两种密码体制取长补短，建立起适合于片上系统[72]-[78]（System On a Chip SOC）实现在线加密，数字签名和身份认证等模块功能的综合密码体制。为了具有良好的通用性，整个密码体制的设计都尽量遵循国际标准；为了确保安全性，力求能够抵御现有的攻击方法；为了提高实现速度，研究了用VLSI技术实现的快速加、解密算法[65]。最后，运用VLSI技术，结合当前SOC的设计方法和设计工具EDA，设计出具有USB安全钥功能的芯片并作了测试，使得所设计的USB 安全钥可以取代当前的数据加密卡、IC卡读写器和IC卡，应用或嵌入到桌面安全、计算机信息、Internet以及电子商务等的加/解密、数字签名及认证等安全系统中。

内容：为了解决信息的安全问题，结合当前信息流通速度快的特点，人们就提出了一种基于USB 技术的硬件安全加密产品,用来解决信息安全问题。USB 是

通用串行总线（Universal Serial Bus）的简称，已成为计算机与外设之间进行数据交换的主流总线协议，并将取代传统的并口和串口而成为最主要的PC 标准接口。USB具有热插拔、传输速度快、接口简单以及价格便宜等特点。USB 安全钥就是利用USB 的这些优点，结合USB 技术，以现代密码学的先进密码体制为基础，在硬件上实现的，集加密、认证以及数字签名技术于一体的，具有高安全性、高处理速度的硬件安全产品。

设计方法：考虑当前片上系统设计方法的优缺点，本论文采用自顶向下（Top-Down）的设计方法。自顶向下（Top-Down）方法整体考虑了片上系统（SOC）芯片软、硬件系统设计的要求。把系统需求、处理机制、芯片体系结构、各层次电路及器件、算法模型、软件结构、协同验证等紧密结合起来，从而用极少几个IP 模块完成整个芯片的功能，其设计流程分为以下几个主要步骤：

(1)系统总体方案设计：芯片系统功能、指标定义、需求分析、产品市场定位，软/硬件划分、指标分解等整体方案论证；

(2)软、硬件方案设计：确定软、硬件体系结构，模块功能的详细描述及技术指标要求，时序及接口定义等工作；

(3)模块设计开发：完成硬件模块的开发，行为及时序仿真测试，底层硬件驱动程序编写，算法设计及仿真，协议和应用软件的设计与开发。对于复杂的功能模块，可进一步划分成子模块。在算法仿真时，根据系统指标的要求划分出信号处理硬件加速模块；

(4)软、硬件协同仿真测试：主要测试系统方案和软、硬件模块设计功能的正确性；

(5)样机平台的测试：主要是自建或专用的验证平台，测试整个设计的功能、性能指标是否达到要求。

实现手段：按照Top-Down方法，当我们确定了系统总体方案设计和软、硬件方案设计，我们就应该着手IP模块的设计开发。在选择IP核时，一个好的IP核应该符合以下特点:可移植和可综合；灵活和易参数化；易于集成；针对工艺可进行调整；适应与设计环境。否则选用的IP将不能和外界的其他模块和电路很好配合,这时如果设计人员仍希望能很好地利用它们,就必须对这些IP进行修改,这个过程可能会使设计的工作量大到无法承受的程度。因此如何选择一个良好的IP模块是SOC设计面临的第一个问题。

另外，SOC 的设计往往会包含处理器模块,从而使其更加复杂。如果包含多个处理器构成并行处理系统的话,复杂程度还会进一步增加。这时,这些处理器之类的强大功能和高速运算将使得集成后的模块验证非常复杂。此外,当SOC 采用处理器之类的可编程IP 模块后,嵌入式软件的设计也被集成到了SOC 的设计流程中,这就使得SOC 的设计需要软件面临的第二个问题。

从以上叙述可以看出,为了解决SOC设计中遇到的难题,将SOC推向更广泛的使用,设计方法必须革命。为此, Altera公司提出了基本FPGA[87]的SOC设计方案——“片上可编程系统(Systems-on-a-ProgrammableChip,SOPC)”, 配合该公司开发的最新EDA设计工具QuartusⅡ,复杂SOC系统的设计问题可以很好地解决。本文拟采用高层设计(HLD，High Level Design)技术。HLD 技术的方法就是把系统的行为(Behavior)和功能(Function)用硬件描述语言(HDL，Hardware Description Language)描述出来，在完成功能仿真(Function Simulation)后，交给综合工具去综合出相应的实际电路，再由布局布线(Placing And Routing)工具将电路映射到集成电路中去，最后完成系统设计。高层次设计与综合技术

已不仅仅是实现IC 及ASIC 的设计方法，而且成为电子系统的设计与实现方法，为系统的集成提供了可靠的设计与实现手段。用VHDL 对系统进行描述,使用ALDEC 公司的ACTIVE-HDL 软件进行高层的前后仿真，使用Synplicity 公司的综合软件Synplify 进行综合优化，使用Altera 公司的后续软件QuartusⅡ完成布局布线。对于系统芯片的最终实现选择著名的可编程逻辑器件生产厂家美国Altera 公司大力倡导基于PLD 的SOC(SOPC)设计方案,采用FPGA 的嵌入式处理器解决方案，它将可编程逻辑与处理器的能力结合到了一起。在基于IP 模块技术的基础上，遵从VHDL 描述---系统仿真---系统综合---FPGA 实现这一高层次设计方法，成功高效的实现USB 安全钥芯片.设计（论文）提纲及进度安排：

本文共分为8 章：

第一章：绪论：对本文研究的背景、意义以及主要研究内容和成果进行阐述。

第二章：USB 安全钥模型的特征分析：对USB 安全钥概念和思想进行了更为详细的阐述，提出了扩展功能后USB 安全钥的应用模型和特征。最后，通过对当前信息安全系统受危害原因的分析，以及与当前已有安全产品进行比较，进一步明确了USB 安全钥在密码产品中的重要地位。

第三章：USB 安全钥中密码体制的研究：对适于USB 安全钥使用的私钥和公钥密码体制进行详细分析，从运算速度和安全强度的角度分析它们的优缺点，同时，给出提出了在USB 安全钥中使用RSA 和DES 相结合的混合密码体制的新思想。

第四章：USB 安全钥中的认证与签名：运用混合密码体制来研究身份认证与数字签名技术，并且针对身份认证与数字签名分别提出了一种安全协议，最后结合两者提出了一种具有高安

全的USB 安全钥身份认证、数字签名协议。

第五章：USB 安全钥芯片的设计与实现：介绍了USB 技术背景、发展趋势和当前流行的片上系统（SOC）的设计方法和设计工具。然后从设计方法、设计手段以及软硬件设计与实现方面对USB 安全钥芯片进行了详细分析。最后从布线、编译、测试等方面来实现了USB 安全钥片。

第六章：USB 设备控制器的设计与实现：对USB 安全钥芯片中的USB 控制器模块进行详细的分析和设计，文中利用VHDL 语言和一些现成或经过测试的宏功能模块来设计IPCore 的方法，实现适合于安全钥芯片的控制器模块，并对最终的仿真、综合、实现与验证进行讨论。

第七章：RSA 协处理器的设计与实现：设计了RSA 协处理器,它可以在芯片内部主微处理器的控制下完成RSA 加解密运算。在此设计中采用了适合硬件实现的改进快速算法,在保持硬件规模较小的同时加速模乘、模幂运算速度。在本章最后设计了USB 安全钥的协处理器的实现电路，并从性能对这个设计进行了分析。

第八章：结论：对论文的研究成果进行了自我总结和评价，进一步明确了我们在相关领域的研究成果和贡献。同时，总结了我们的研究中的不足和缺陷。最后针对我国在密码学和微电子学领域与国外的差距，得出了密码安全芯片在我国巨大的发展潜力和无限商机。

主要参考文献和书目：

[1]王云飞．USB 系统研究．研究生论文，北京：清华大学，2001

[2]Bruce Schneier(美)著，吴世忠译．应用密码学— — 协议、算法与C源程序．北京：机械工业出版社，2000

[3] 汪亚南.TMS320 高速单片计算机原理与应用.西安:西安电子科技大学出版社,1991

[4] 李中献,詹榜华,杨义先.认证理论与技术的发展.电子学报,1999(1):98~102

[5] 冯登国,裴定一.密码学导引.北京:科学出版社,1999(4)

[6] 卓光辉,祁明,周浩华.数字签名技术的研究和进展.通信保密,2000(1):35~39

[7] 冯登国.数字签名技术概述.通信保密,1996(3):15~22

[8] 曹珍富.公钥密码学.哈尔滨:黑龙江教育出版社,1993

[9] 卢开澄.计算机密码学.北京:清华大学出版社,1990

指导教师审核意见：

篇2：USB安全钥模型设计与研究开题报告

1、课题的目的意义：

课题来源：随着信息技术的飞速发展，各种数据的实时采集和处理在现代工业控制中已成为必不可少的。这就为我们的设计提出了两个方面的要求：1方面，要求接口简单灵活且有较高的数据传输率;另1方面，由于数据量通常都较大，要求主机能够对实时数据做出快速响应，并及时进行分析和处理。随着信息化带动工业化进程的逐步深入，电子计算机信息技术的不断发展和完善，采用单片机实现的数据采集系统的应用越来越多。随着工业化的进步，以前传统的采用人工进行数据记录登记已经远远不能满足现在工业化生产的要求，而采用单片机实现的数据采集系统具有自动化和无人值守等特点，使得它们在许多应用场合得到了广泛的应用。

课题目的意义：掌握USB通信接口设计方法，以单片机为核心，配以USB模块，构成实时数据采集传输系统，单片机采集的数据经处理后，通过USB模块与上位机通讯。

2、近年来国内外研究现状：

现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高，在瞬态信号测量、图像处理等1些高速、高精度的测量中，需要进行高速数据采集。现在通用的高速数据采集卡1般多是PCI卡或ISA卡，存在以下缺点：安装麻烦、价格昂贵;受计算机插槽数量、地址、中断资源限制，可扩展性差;在1些电磁干扰性强的测试现场，无法专门对其做电磁屏蔽，导致采集的数据失真。

通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是1995年康柏、微软、IBM、DEC等公司为解决传统总线不足而推广的1种新型的通信标准。该总线接口具有安装方便、高带宽、易于扩展等优点，已逐渐成为现代数据传输的发展趋势。目前较为普遍的USB规范是USB1。1，USB1。1标准接口传输速率为12Mbps，理论上可以支持127个装置，通过USB HUB即USB扩展器连接多个周边设备，连接线缆的最大长度为5米。USB2。0规范是由USB1。1规范演变而来的，它最初的目标是将USB1。1的传输数率(12mbps)提高10-20倍，而实际上却提高了40倍达到了480mbps，折算为MB为60MB/S。

3、设计方案的可行性分析和预期目标：

预期目标：本系统实现多路数据的采集、Flash存储及USB通信等功能。单片机系统主要完成信号采集、A/D转换、对信号进行放大滤波处理、数据通信、Flash存储等;实时时钟记录采集数据的时间;CP2101实现USB接口，并把单片机采集到的信号传给微机;微机完成数据接收、数据处理、计算、显示等功能。

可行性分析：单片机选用MSP430F13X微控制器。它具有非常高的集成度，单片集成了多通道12位A/D转换、PWM功能定时器、斜边A/D转换、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器(DCO)、大量的I/O端口、大容量的片内RAM和ROM以及Flash存储器。通用串行总线USB选择了无需外部元件的UART转USB芯片CP2101。选择这种接口芯片，可使USB通信接口设计变得10分容易。优点：① 具有较小的封装。② 高集成度。片内集成512字节EEPROM(用于存储厂家ID等数据)，片内集成收发器、无需外部电阻;片内集成时钟，无需外部晶体。③ 低成本，可实现USB转串口的解决方案。④ 具有低功耗、高速度的特性，符合USB2。0规范，适合于所有的UART接口(波特率为300bps~921。6kbps)。

4、所需要的仪器设备、材料：

硬件方面：微机1台，MSP430实验平台， MSP430F13X，UART转USB芯片CP2101

软件方面：VC++

5、课题分阶段进度计划：

序号 起止日期 工 作 内 容 阶段成果

1 1-2周 熟悉课题，查阅资料 对课题的要求进行了解

2 3-4周 完成开题报告，确定方案 确定思路书写开题报告

3 5-7周 系统硬件设计 对MSP430，CP2101进行设计

4 8-12周 系统软件设计 用VC++进行软件方面设计

5 13-14周 系统综合调试 用实验台进行综合系统调试

6 15周 撰写论文，翻译英文资料 将所有实验总结撰写论文

篇3：USB安全钥模型设计与研究开题报告

Java平台能够对很多网络系统实施准确的设置,对密钥进行有效的管理,是提升系统运行质量的基础性工作,以Java为基础对应用密钥实施调节,对促进管理系统的发展质量十分重要。

1 设计与实现密钥管理系统的重要意义

密钥能够提升智能卡的应用质量,在对系统进行操作的过程中,对智能卡的质量要求较为严格,智能卡在进行应用密钥的设计之后,能够在使用过程中发挥更大的价值,智能卡在纳入系统操作流程之后,可以通过对智能卡存储状态的调整实现智能卡的多次使用,不仅可以将智能卡使用过程中的活动范围进行拓展,也能够保证智能卡在后续工作中发挥更大的价值[1]。目前,智能卡已经在系统设计领域得到了长期发展,在进行系统应用的过程中,系统对新型资源进行下载的过程中需要保证下载流程的安全,因此,必须保证智能卡的运转系统具备足够的封闭性,以便智能卡在使用过程中能够拥有足够的安全保证。在对智能卡的操作环境进行策划的过程中,操作人员可以对网络环境进行开放化处理,允许同智能卡相关的其它因素参与到智能卡的设计过程中,因此,智能卡在使用过程中能够有效的避免Java系统的一些劣势,并将应用密钥的优势进行充分的发挥[2]。在一般用户对Java系统进行调节的过程中,一些未经过系统处理的程序会对Java系统构成影响,因此在Java系统的平台上进行应用密钥的设计,对建设系统的安全域至关重要。智能卡在下载过程中需要进行动态操作,但是,操作过程是否具备足够的安全性是保证用户系统使用价值的关键,首先,应用密钥能够更大程度上提升应用卡使用过程中的信息稳定性,以便智能卡应用过程中的操作机构能够保证足够的稳定,在智能卡使用期间,应用密钥可以完整的通过安全验证,另外,智能卡操作过程中的数据管理可以保证数据的使用绝对安全。因此,应用密钥可以通过密码的设计实现管理质量的提升,还能够保证系统操作的稳定性和安全性,在系统调整过程中,密码会受到外部因素的影响,因此,对密钥管理系统实施高水平的管理,可以提升密钥管理的价值,在进行密钥升级的过程中,密钥的各类信息可以得到高水平的管理和控制,如果密钥系统的密码信息可以在销毁的过程中进行控制,则需要对密钥的信息价值进行明确,以便各类密码信息能够更快的实现分解,在密钥使用过程中,可以对系统进行信息的收集和更正,如果密钥的密码需要进行调整,系统可以保证将密码运行的各个周期的信息进行全面的控制,切实保证密钥运行的安全性,避免密钥在输出信息的过程中出现信息泄露等问题。

2 密钥管理方面的各类技术

2.1 密钥管理方面的智能卡技术

目前,密钥管理领域的智能卡已经能够借鉴其它形式的智能卡进行技术革新,在医疗领域或传媒领域,智能卡技术都能够对密钥管理技术进行支持[3]。另外,社会各界对于智能卡技术的需求量日益增长,很多都市生活的人群必须使用智能卡进行日常活动,但是,一般状态下的智能卡也具有一定的劣势,虽然智能卡能够拥有较长时间的使用跨度,但智能卡的生产和研发成本较高,对智能卡的生产原料也有较高的技术要求,如果智能卡的生产原料范围较为狭窄,则不能对开发过程中的问题进行回避,目前,智能卡的信息内容比较容易篡改,操作人员在进行智能卡开发的过程中仅仅能够对智能卡的应用细节进行规避,不能够保证科学的控制智能卡的应用成本。另外,智能卡的开发环境对安全性的要求较高,而许多智能卡的开发环境存在很大的相似之处,虽然智能卡的开发提升了大量的资金成本,但社会对智能卡的市场需求依然较大,开发团队因此提升了对开发环境的要求,并加强了技术层面的投入。密钥在使用过程中需要保证智能卡拥有足够的正规性,而智能卡可以在诸多存在差异化特征的平台进行使用,操作人员必须严格按照操作平台的要求进行系统的开发,因此,开发程序的正确使用是保证操作规范性的基础,在进行多种类智能卡设计的过程中,密钥系统可以对多种类的信息进行下载和整合,不仅可以根据系统的不同应用情况进行系统的信息整理,也能够使用不同状态的智能卡使用模式进行信息成本的提高。在进行资金转移的过程中,智能卡可以借鉴银行工作的状况对智能卡身份进行转变,如果智能卡可以保证对操作平台的操作流程进行控制,编程过程中的灵活性将会得到充分的保证。

2.2 密钥管理方面的gp规范

Gp规范是提升密钥系统使用质量的关键性技术,目前,此种技术的应用基础已经能够在很多领域的芯片生产中得到借鉴,在实施技术应用的过程中,不同行业之间可以在gp系统的设置方面进行平台的借鉴,要保证智能卡能够充分适应不同种类的密钥管理需求,如果开发平台具备相似性,要保证系统运行过程能够实现不同行业之间的技术交流。Gp规范要对智能卡的使用情况进行明确,如果gp系统在使用过程中需要进行大量信息数据的规范,要对不同状态的信息数据进行输出处理,在进行智能卡安全等级的设计过程中,要确保能够提升智能卡使用的等级,进行智能卡管理的情况下,智能卡可以对不同种类的信息进行有效的下载,在进行信息处理的过程中,可以使用对不同状态的安全信息进行程序的建立,以信息程序保证智能卡使用的规范性,在进行智能卡使用的过程中,如果信息的下载能够保证智能卡的使用期限,则需要根据智能卡使用期限的特点对智能卡的信息进行转移。在进行智能卡管理流程的确定过程中,gp系统可以将管理范围进行拓展,以便程序能够从下载状态开始实现智能卡应用状态的提升,以便智能卡的信息能够保证全面控制。

2.3 密钥管理方面的安全域技术要求

安全域是保证密钥管理系统的内外部分可以联通的基础,因此,安全域的建设和操作能够实现不同功能之间的整合处理,当系统进行安全等级提升的过程中,安全程序的操作必须能够使安全服务的程度有所提高,在密钥管理的情况下,可以使用密钥的加密程序对密钥实施程序控制,安全域要对各类信息进行加密,并在提取信息的状态下进行各种类信息的校验,以便不同状态的授权程序能够确保安全域的建设等级。在进行安全域控制的过程中安全域中的信息私密性程度是提升安全域等级的首要因素,智能卡进行发行的过程中,要对智能卡安装过程中的应用程序设计进行关注,使安全域的建设能够从智能卡设计之初加以普及,安全域需要加强对信息设计系统的控制,从信息进行设计之初,智能卡使用过程中的各类权限都能够实现应用程序的扩展,在进行安全域的设计过程中,不同安装方式能够提升安全域的建设等级,以便安全域的控制等级能够得以明确。

2.4 密钥管理方面的安全通道建设

密钥管理系统对安全通道的依赖性较强,因此,在进行安全通道建设的过程中,通信系统需要保证对安全通道的建设进行协调。要保证系统的建设能够在规范的环境下进行,既要使系统能够对安全环境具备很强的控制力,也要保证系统运行的安全性可以得到明确,在进行智能卡设计的过程中,要将安全通道的建设作为提升智能卡使用质量的关键性任务。在对安全通道进行加密处理时,智能卡的信息必须保证不会出现遗失,安全通道实施认证的情况下,智能卡必须能够在安全通道顺利运行的基础上进行加密程序的升级,当安全通道能够实现程序的更改时,需要保证安全通道可以提升系统运行的质量,从而实现系统数据传递的升级,以便安全通道的运行时间能够得到有效地控制。

3 Java卡应用安全机制

3.1 Java卡应用防火墙的安全机制

要保证智能卡在使用过程中能够同时进行多道程序的设置和执行,如果防火墙能够保证多个系统同时运转,则要注意将不同应用情况实行分割,以便存储卡可以提升多道应用程序的价值,要保证存储卡的信息不能通过转变的方式实施调整,如果防火墙的相关信息能够减少访问质量,则需要保证防火墙在运行过程中具备足够的独立性。要明确防火墙的运行规律,使用电子程序对出现异常情况的防火墙设施进行处理,在防火墙系统能够保证运行质量的情况下,防火墙的防护系统需要和智能卡实现联通,在运行防火墙的过程中,智能卡要作为防火墙主要的防护核心进行保护,以便防火墙的执行过程中能够突出系统的重要方位,并通过系统的切换执行实现防火墙等级的提升。

3.2 Java卡原子性事务的处理机制

对原子性事务实施处理之前,必须保证智能卡安装的规范性,在保证智能卡安装无误之后,要对数据运行过程中的各类信息进行明确,要保证系统在进行操作的过程中可以保证数据具备足够的可操作性,如果数据能够将原子性特点在事务处理过程中进行保护,则需要根据数据运行过程中的特点对数据处理能力进行调整。智能卡在运转过程中,事务处理过程需要得到控制,如果数据操作过程中的原子性不能得到明确,系统要对系统数据进行自动的失效处理,保证原子性事务的处理不会影响系统运行的质量。如果系统在运行过程中出现断电问题,要使用智能卡对信息操作系统实施控制,以便智能卡当中的信息数据可以通过更新实现信息等级的提升。在进行智能卡升级的过程中,如果智能卡能够对相关数据进行收集处理,则需要使用操作系统对处理流程进行更正,当信息的处理可以同数据收集系统实现连接,则要保证信息收集可以同系统的多个分支进行连接,在对数据域进行更改的过程中,数据域的各类信息需要实现统一管理,要将系统推行过程中的各类信息进行集中管理,如果系统能够实现数据的收集,则要对系统运行过程中的多种信息进行集中整理。

3.3 密钥系统的架构设计

系统在进行管理的过程中,用户的信息收集非常重要,因此,要充分发挥智能卡的密码处理能力,使用相关硬件设施对系统各分支结构的密码进行分析处理,以便密码能够在完整的流程上运行,在进行系统处理的过程中,智能卡必须保证能够和读卡器取得连接,当读卡器装置不能够简单的利用浏览器装置进行分析时,需要利用手动操作系统对浏览器进行调整,在进行密钥系统的运行过程中,要对系统操作中的安全通道环节进行控制,使信息的传递具备足够的规范性特点。

结论

在Java的基础上对密钥应用系统进行设计,是提升密钥应用质量的关键性举措,实施正确的密钥处理,对有效提高安全通道的建设等级,促进系统设计水平的提高,具有十分重要的意义。

摘要：Java是常见的程序工具,对密钥的管理是提升系统运行科学性的重要手段,以Java为基础进行密钥的设计能够很大程度上提升系统管理的范围和准确性,对促进管理整体水平的提高至关重要。

关键词：java,密钥,设计与实现

参考文献

[1]陈亚东,张涛,曾荣等.密钥管理系统研究与实现[J].计算机技术与发展,2014,02:156-159.

[2]刘金伟,马雅莉,侯义斌等.校园一卡通系统中密钥管理系统的设计与实现[J].电脑开发与应用,2006,04:30-33.

篇4：USB安全钥模型设计与研究开题报告

环节一：表格的发放及开题准备

给学生三周左右的时间，作开题准备。详细准确地传达具体任务及陈述的基本内容。

基本的陈述内容：①标题；②背景；③目的意义；④小组成员及分工；⑤指导老师；⑥主导课程及相关课程；⑦研究方法；⑧活动步骤及阶段目标；⑨研究所需的条件；⑩预期成果及表达形式。

教学理念：开结题环节陈述的内容给学生提最低要求，不划定上限，但是陈述时间为15分钟内，激励学生自我发挥。

环节二：开、结题活动相关人员的选拔及思考

主持人：在主持人选拔的过程中，我经历一男一女、两男生、两女生、主持人团等多种组合形式。经过两年多的观察，我最终推荐主持人团这种形式。

在主持人选拔时，我采取了激励机制——参与主持活动为自己小组挣分。所以，每个小组只要有这方面能力的同学大部分都会参与进来。

主持人由教师首轮筛选，初步控制主持人的质量，然后召集选中的所有主持人布置任务，提出最低要求。在主持过程中，能力欠佳的注意沟通、及时淘汰，避免过多地影响开题和结题的质量。优胜者在这个过程中能力不断地得到肯定和锻炼，他们会更努力、更认真地投入这项活动中。

教育理念：我认为高中教育不是培养精英，而是让更多的学生获得锻炼的机会，参与到各种教学活动中，体会到其中的快乐。

评委分为两部分：一是教师，一是学生。教师评委对于班内开结题活动就一个科任教师或班主任。学生评委，我是这么设计的：一个班有几个小组，就有“几个评委”，这里的几个评委不是数字上的几个，也不是传统的从学生中选出评委，而是每个小组发了一份评委评价表，由小组内部协商：“怎么干？由谁干？”我看到：“有的小组是商量着打分；有的小组是轮流打分；有的是一个人打分。”不管怎样，我看到更多的学生参与到这项教学活动中，而我同样收到合理的评分结果。而更多的权力、合作、协调与锻炼交予学生，突出了学生的主体作用。

统分员：统分员也是班内公开、各组推荐上来的，统分员由于能力要求不高，所以人数较多，人数多时，每组限定一人，并将之分为几个工作组，每个工作组连任两期，并负责培训下一个工作组。并在工作过程中引入竞争，最终把那些愿意干、认真干、干得好、干得快的留下。少了就再培养，多了就编组轮流工作。

统分员的职责和任务：在各组汇报完毕后，迅速地将分到的小组的评分登记在表格中，并回到原位，与别的统分员交换、补足信息。然后去掉最高分和最低分，计算平均分，并与别的统分员核对，取众数，最后将结果传递给主持人。

统分员的位置设在第一排中央，方便与教师、主持及全班范围内互动。

黑板背景设计员：全班范围内推荐，把那些字写得好、画画得好的登记在册。任由他们自由组合，或一人一期、或一组一期、或两人搭档、或三人配合。总之，不拘一格由学生自主，而我要求的就是上课之前把这节课的主题以大字形式或写或绘在黑板上。

思考：班内开题报告、结题答辩一般由老师布置教学场景，有的老师不擅长书法，大多数老师也不愿意花费太多心思在这上面，

所以我看到的一般都是几个大字在黑板上，谈不上艺术与美感。

但当我将这个舞台和机会交予学生并引入组间竞争时，学生给了我许多惊喜。虽然都是粉笔，但漂亮的艺术字、书画、平面字体设计等都出现了。

环节三：开结题活动相关人员实习

虽然教师交代，但对学生而言，真正实施起来，各类人员之间的配合，以及自己该干什么，该怎么干，并不是很清楚。所以，我非常重视开题的第一次课的各个环节，该提醒的提醒，该干涉的干涉，该交代的交代，该纠正的纠正。这样第一节课只安排一个组做开题，便于所有人员都能清楚熟悉自己的任务和流程，第二节课开始，就可以有条不紊地正常进行了。

班内纪律的调控：纪律控制，我采取了以组为单位的组牌管理制度，将组牌放于小组中间，只要有违纪行为，就扣小组分，全组成员存在连带关系，迫使成员间相互提醒督促。个别屡教不改

的，可开除组籍——遭受小组甚至全班的排挤，因为没有人愿意被拖累，被一个小组开除的学生一般没有第二个小组收留。这样一来，对于爱违纪的学生会承受一定的压力，便于提高他们的自控力。这种管理方法，从小组建好后就可以开始使用。

我推荐“以组为单位的组牌管理制度”，使用起来感觉效果不错，这也是多年教学所悟。被开除的组员，形成“特别小组”，教师重点教育帮扶，一个学期后，又获得新生的机会。

篇5：USB安全钥模型设计与研究开题报告

书籍是人类进步的阶梯，是走向未来的基石。随着新课程改革的纵深发展，其核心理念“以人为本，关注人的发展”越来越深入人心。正如朱永新教授所提出的：一个人精神发育史实质上就是一个人的阅读史，一个民族的精神境界，在很大程度上取决于全民族的阅读水平。书在人的成长中起着至关重要的作用。教育目的本来就是为了人的发展，人文精神的核心是关注人的生存状态，关注人的发展空间。书香校园建设是校园文化建设、精神建设重要部分，而怎样引领我们的教师、学生走进书海，欣赏经典将是这项建设中的核心问题。建设书香校园，恢复以文本为载体的阅读活动，将很有实效性，也将是学生精神成长的一条重要的渠道，因为“喜欢读书的人，在最浮躁的世界里都能享受心的宁静。”推进师生共读，营造书香校园是教师专业化发展的必由之路，是提升校园品位的最佳方案，是建设有特色的校园文化的主要目的和任务。师生的人文素养得以提高，获得可持续的发展，则学校便可持续发展了。

对于阅读，苏霍姆林斯基有这样的说法：“学校必须教学生读书，教他在读书的同时认识自己，教他从书籍里受到教育，并且生活在书籍的世界里。” 朱永新先生有这样的观点：“阅读，让贫乏和平庸远离我们！阅读，让博学和睿智丰富我们！阅读，让历史和时间记住我们！阅读，让吾国之精魂永世传承！” 的确，读书足以怡情，足以博彩，足以长才，为此，我们确定“建设书香校园的实践与研究”这一课题，旨在引领师生与人类崇高精神对话，从书籍中得到心灵的荡涤，享受读书快乐。

对学生而言，利于提高学生的综合素养。

1.阅读可以培养优良品德，熏陶气质：读书人与不读书人就是不一样，这从气质上便可看出。这气质是由连绵不断的阅读潜移默化养成的。读书生涯能使人们获得新生。有一句话说得好：“腹有诗书气自华”。

2.提高读写能力，丰富闲暇生活，享受学习的快乐，享受生活的快乐，初步树立起对古今中外文化的兴趣。小学生习作最大的困惑是“巧媳妇难为无米之炊”，缺乏写作素材，而且习作内容平淡、套作、抄袭现象严重，这是由于学生语言积累不够。鼓励学生阅读大量的课外书，增加知识的储备，提高写作技巧，自然是“下笔如有神”。养成良好的读书习惯，为学生的可持续发展奠定基础。

对教师而言，书籍是学校中的学校。

1.读书就是最好的备课。读书，每天不间断地读书，跟书籍结下终生的友谊，就是一种真正的备课。

2.读书，提升教育的理想，可以增强人文底蕴，树立高尚师德，提高教学水平，丰富教育生活，享受学习的快乐，成为博学、善思、务实、创新，智慧。才能提升自己和事业的境界，而又激情新一代教师群体。

3.教师的阅读爱好决定一所学校的学风和校风。教师的读书风气能影响和带动学生的爱好和社会的风尚。“如果你的学生感到你的思想在不断地丰富着，如果学生深信你今天所讲的不是重复昨天讲过的话，那么，阅读就会成为你的学生的精神需要。”（苏霍姆林斯基）当书籍成为教师的第一至爱的时候，喜爱读书便会成为学生的第一爱好。同时，没有教师的发展，学生的发展就失去依托。从一定意义上说，教师的读书爱好，决定着一所学校的校风。

我们此课题研究的主要目的是推进师生共读，让阅读陪伴着孩子童年，让阅读幸福孩子的一生，让阅读点亮师生的心灵，让书香润泽我们的校园。

二、该课题在国内外的研究现状分析

《语文课程标准》提出小学生的课外阅读，总量是145万字，但在实际操作中，因为缺乏具体的、可操作的课程标准（如读物的选择、实施的方法、时间），据我们对孩子随机调查情况看：读课外书者还未达到10%，而在家看电视的几乎占了80%以上。这说明了学生课外阅读的习惯十分的不理想。而阅读不仅让学生增长见识，开拓视野，还能陶冶他们的情操，静化心灵，润泽生命。纵观世界上各发达国家，都把全民阅读作为一项重要的政策来实施。我国也相当重视学生的阅读。实现课内外阅读教育的衔接与整合，使教师的专业不断得到发展与成长，构建儿童读书新格局，营造一个充满书香气的校园环境，仍然是一个全新的广阔领域。在应试教育的桎梏下，在分数中挣扎的教师和学生把阅读作为一种“功利性”活动，而“一个人的精神发育史实质上是一个人的阅读史”，一些有识之士开始认识到阅读在人的一生成长中的重要意义。国内外的教育专家学者纷纷提出了以阅读为中心的“大语文”和“大阅读”理论。

三、课题研究主要内容

营造书香校园对师生人文素养的养成提高的影响。探究有关理论，明确目标，进一步探索营造书香校园的方法和价值意义。书香校园：建设校园读书文化，促进师生读书意识的形成，师生读书蔚然成风。 书香校园包含的几个要素：书籍，泛指种种健康的图书；书香，指书中所蕴含的人文精神、人类智慧的结晶，又指浓厚的阅读氛围；校园，指学校提供的良好的读书环境，是师生共同成长的乐园。

（一）创造环境营造书香校园

建设良好的校园环境，让全体师生有书可读，做到人人有书读，处处飘书香。校园读书环境的营造，加强学校图书馆、阅览室建设。在加强学校图书室建设的同时，加强班级图书角的建设；在一手抓“建设”的同时，更要一手抓“利用”，让每一间教室都飄香，走近每间教室，角落里设置了一个书柜，每间教室都有一个图书角，既能看到每个班的必读书目，又能欣赏到学生的精彩片断选辑。通过推进师生共读，让书香润泽校园，同时，通过营造浓郁的校园文化气息，促进师生共同读书。通过文学、艺术、体美的熏陶，进一步加强校园的人文建设，通过中外经典的阅读，营造书香校园，让校园的每一块墙壁都会说话。整个校园就是学生学习的大课堂。要让学生视线所到的地方，都带有教育性。

（二）整合资源营造书香校园

（包括校园网络、学校图书馆、社区图书馆、家庭图书柜、校际图书交流合作、论坛等），整体把握——把科学精神、哲学精神、人文精神融入校园和家园的建设中。

（三）开展活动营造书香校园

读书可贵，更贵在坚持。”如何使学生对阅读保持持久的兴趣和热情，使阅读成为大家的生活习惯，开展多元化的读书活动将是最好的辅助手段。广泛开展主题读书活动，分层次、分类开展师生共读系列活动，如读书节、赛诗会、讲故事（写故事、画故事）比赛，“书香班级、书香教师、书香学生”评选等，以活动为抓手，促师生共读健康持续发展。在新课程改革的理念支持下，改革和创新教育教学内容，改革和创新教育教学的形式和手段，结合学校已经开展的书香活动，开展校本研究。探索学生课外阅读评价的操作工具和方法；探索激发学生课外阅读兴趣的策略；探索培养师生养成阅读习惯的措施和方法，进行中华经典诗文诵读的实验；探索阅读批注、读书笔记的做法，营造充满书香的校园。

四、课题的研究的目标