探究数字签名运用XML安全实现高校成绩管理数字签名大纲

论文导读：
摘要：本文首先分析了XML数字签名规范，探讨了基于XML数字签名的高校成绩单签名与认证，并给出了基于Ja的摘自：学年论文格式www.7ctime.com
XML签名与验证的具体实现，有效地保证了成绩数据的完整性与不可否认性，进一步提高了成绩管理的安全性。
关键词：XML数字签名成绩管理JA安全
1.引言
目前各高等院校都广泛应用基于校园网的综合教务系统进行各项教学教务管理，大大提高了管理水平与效率。其中，成绩管理是一项非常重要而繁琐的工作。目前的操作流程一般是：（1）任课教师通过自己的用户名和登陆“教务管理系统”。（2）进入“成绩录入”，通过输入相应课程的成绩录入，选择所授班级，系统自动生成该课程该班级的学生成绩表。（3）在学生成绩表中录入成绩，完成并成功提交后，数据保存到相应的数据库中。（4）任课教师打印成绩单，并手工签名后上交教务处和相关学院，供核查与存档备案。这样的操作过程提高了成绩管理的效率与水平，方便了学生查询自己的成绩。但安全性比较脆弱，一是采用口令方式存在的安全隐患，二是当出现成绩单与数据库中的成绩不一致时，如何确认成绩的有效性与真实性问题。为此，在现有的综合教务管理系统中，本文设计了基于XML安全的高校成绩数字签名，给出了基于Ja的XML数字签名与验证的具体实现，提高了成绩管理的安全性。

2.数字签名

数字签名是在信息的传输过程中，为了保证数据的有效性、完整性，严防用户恶意篡改消息、伪造消息以及否认所发送消息的一种安全协议。一般来说，数字签名有两个步骤：第一步是哈希运算，对于一个消息，使用哈希函数进行签名，返回哈希值，其中消息采用比特模式，长度可以任意，而哈希值具有固定长度；第二步是对第一步生成的哈希值使用私钥和签名算法进行签名，产生签名值，从而使得具有公钥的人可以方便验证。在具体的验证过程中，首先使用相同的哈希函数对于收到的消息进行哈希运算，得到哈希值。然后，将计算得到的哈希值、收到的签名值以及发送方所公布的公钥一起传递给签名算法，对签名值进行验证。如果计算得到的哈希值与签名哈希值相匹配，则签名有效。如果这两个哈希值不匹配，则表明数据或签名已经更改。

3.XML数字签名规范

XML是W3C专门为Web设计的一种标记语言。由于XML具有自我描述性、良好的可扩展性、平台无关性等特点，使得它在Internet上得到广泛的推广与应用，已成为数据表示和数据交换的事实标准。与标准的数字签名相比，XML数字签名规范具有两个特点：
（1）签名数据需要采用XML文档来表示。
（2）可以对整个XML文档、XML文档的一部分内容进行签名。

3.1XML签名过程

XML数字签名需要选择摘要算法、签名算法，使用私钥对给定的XML文档进行签名操作，产生签名文件。如果需要，可以通过时间服务器给已签名的文档加上时间戳，规定文档的有效期。XML数字签名过程如图1所示。