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基于XPE嵌入式系统及安全的研究及应用

苏柏光  
【摘要】: 目前嵌入式系统技术已经成为最热门的技术之一,如:mp3,PDA,网络家电,智能家电,车载电子设备等各种各样数字化产品的嵌入式设备已经进入了我们的生活。随着互联网的不断发展,越来越多的嵌入式设备接入到Internet中,但同时它们也正面临着越来越多的安全威胁,然而,嵌入式系统的有限资源使它的安全问题的设计更为复杂,因此如何创建一个安全的嵌入式系统是个非常值得研究的问题。 本论文针对当前的一些嵌入式安全技术现状进行了系统的分析,提出了嵌入式系统安全设计的两个方面:一是系统安全的设计,即底层嵌入式操作系统的安全设计。嵌入式操作系统选择的好坏是整个嵌入式系统运行是否稳定、可靠、执行效率高低的关键所在。而当前的一种较为流行的嵌入式操作系统的开发技术,XPE (Windows XP Embedded)因其开发周期短,性能稳定,可靠性高越来越受到人们的欢迎,尤其在POS机中受到广泛的关注,文中对XPE系统开发流程进行了详细的研究分析,提出了一套较为规范及简洁的XPE系统开发方案。 二是系统应用安全的设计,即应用软件设计中,相关安全技术的应用。文中针对一些当前较为流行的应用安全技术进行了系统的研究分析,包括:USBKey身份认证技术原理分析,二维条码编解码技术研究分析,数据传输中基于CA认证的不对称加解密技术研究等,最后将各种技术综合应用到煤炭销售票控终端机系统的设计实现中。通过煤炭销售票控终端机系统的运行测试,验证了相关应用安全技术开发方案的实际可行性。 论文结构以开发煤炭销售票控终端机为应用背景,对XPE系统开发流程,以及软件开发过程中使用到的一些相关安全性技术,包括USBKey身份认证技术、二维条码编解码技术、CA认证、数字签名、RSA加解密算法等进行了深入的研究分析,最后提出一整套嵌入式系统的安全设计方案,同时也针对某些应用安全技术的实现进行了一些改进措施,完成了煤炭销售票控终端机的设计任务。 本论文的研究无论从理论还是实践,都起到了一定的积极作用。文中对众多相关安全的嵌入式技术进行系统研究分析,结合其研究过程将其应用到煤炭销售票控终端机的实现中,就其研究结果可以作为今后开发类似系统的一种有效参考。论文的理论意义,其相关技术的研究结论可作为今后相关领域内研究的一种参考。论文应用方面的实践意义,煤炭销售票控系统的开发,填补了这一领域内的空白,促进煤炭行业信息化的发展,同时,增强了煤碳工业管理局通过信息化手段对煤炭资源整合,销售监督,以及高效管理的控制力度。


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