信息技術的不斷發展與廣泛應用，使得人們在獲得便捷的同時也不得不想盡辦法來保障信息的安全。近年來，采用USB Key技術對文件實行安全保護的相關研究已經較為成熟，甚至不少業界公司都推出了相關產品。但是，在信息安全戰略深入實施，國產化電子文件管理進程快速推進的背景下，采用國產算法，基于USB Key 技術來設計實現一套能夠對電子文件實行加解密保護的有效解決方案具有良好的實用價值和深遠的現實意義。本課題就是在這樣的背景下，采用硬、軟件結合的方式，通過USB Key以及適用于USB Key的密碼應用接口函數來設計實現一個文件加解密方案來保護文件。用戶的數字證書和密鑰可以在USB Key中安全地儲存，并用來對文件進行加密和數字簽名，可以保障用戶私鑰的絕對安全。本設計在國產化電子文件安全保護方面進行了有益的嘗試和探索，為文件加密工作提供了進一步的安全保障。
全文共五章。緒論部分說明了與本畢業設計相關的身份認證和文件保護方法以及USB Key的背景及目前相關課題的發展近況。說明了需要研究的主要內容及主要工作。第二章首先說明了系統擬選擇的開發環境、編程語言、加解密算法的選擇、摘要算法與數據庫方案的選擇，并介紹了相應的理論知識。第三章對系統進行了詳細的分析與設計，包括系統總體的設計框架、基本功能的設計、系統身份認證與加解密模塊的設計，以及數據的存儲格式設計。第四章展示了系統的開發與實現，包括登陸和用戶操作的界面實現，以及各個模塊如何用編程語言來實現。最后一章對系統進行測試，包括邊界與抗壓能力的評估。最后列出了論文所參考的所有文獻。
1 緒 論 1
1.1研究背景及意義 1
1.2發展現狀 1
1.3主要內容及工作 2
1.4論文的章節架構 3
2 相關基礎理論 3
2.1系統選型 3
2.1.1設計語言與開發工具 3
2.1.2數據庫方案選擇 4
2.1.3算法的選擇 4
2.1.3.1對稱密碼算法 4
2.1.3.2公鑰算法 5
2.1.3.3摘要運算 5
2.2系統所選算法基礎知識 6
2.2.1對稱密碼算法SM4 6
2.2.2公鑰密碼算法SM2 6
2.2.3摘要算法 7
2.3 PKI概述 8
2.3.1數字簽名 9
2.3.2數字證書 9
2.4 USB Key基本原理和應用 9
2.5 數據庫訪問技術 10
3 系統詳細分析與設計 11
3.1 系統總體設計 11
3.2系統基本功能模塊設計 12
3.2.1系統認證模塊設計 12
3.2.2文件加解密模塊設計 13
3.2.3文件保存功能設計 15
3.2.4文件導入/導出功能設計 15
3.2.5系統審計功能設計 16
3.3 數據格式設計 16
3.3.1數據頭格式 16
4 系統的開發與實現 18
4.1用戶登陸認證 18
4.2系統主要界面與功能 20
4.3加解密模塊實現 21
4.3.1對文件（文件夾）的操作 21
4.3.2證書管理模塊 22
4.3.3文件加密 23
4.3.4文件解密 24
4.3.5密文數據包 25
4.3.6密文數據導出 25
4.4 系統日志功能實現 25
5 系統測試 26
5.1功能及性能測試 26
5.2出錯處理 28
結 論 30
致 謝 32
參考文獻 33
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