usbkey研究与应用

usbkey研究与应用（共8篇）

usbkey研究与应用 篇1

万尼瓦尔•布什在《科学——无止境的前沿》中将研究类型作两分法：基础研究和应用研究。他认为基础研究的特点是不考虑实际后果，有长远的、根本性的意义，是技术创新的源泉。他的理论导致了二战以后政府与科学之间的协约关系，影响了很多国家的科学政策。受布什思想的影响，产生了由基础科学到技术创新，再转化为开发、生产和经济发展的模式。联合国教科文组织制定的科技统计的国际标准中，将“研究与试验发展（R&D）”划分为基础研究、应用研究和试验发展三种类型。联合国的标准不仅限于自然科学，也包括人文社会科学。三种类型的定义分别为：

基础研究——主要是为了取得现象和可观察事实的基本原理的新知识，而进行的实验性或理论性工作，不以任何专门或具体的应用和使用为目的。

应用研究——为获取新知识而进行的创造性的研究，主要是达到具体的实际目的或目标。

试验发展——任何为了生产新的材料、产品和装置，建立新的工艺系统和服务，以及对已生产和建立的上述各项进行实质性的改进，利用从研究和（或）实际经验所获得的现有知识系统的工作。

我国科技界，自80年代国家根据不同研究类型，对研究机构实施拨款制度改革，到90年代末研究机构的转制，两次重要的科技体制改革，都需要根据研究性质的不同，作出正确的学科区分。由科技部实施的资助基础研究和应用基础研究的一系列政策和措施，更是以对学科进行分类，对研究类型加以区分为基础的。

从1994年6月科学出版社出版的《基础科学现状与发展趋势》一书我们知道，我国科技工作已基本形成了面向经济建设主战场、跟踪高技术研究并推动其产业发展、加强基础性研究三个层次的布局。加强基础性研究是我国科技工作的三个重要方面之一。我国基础性研究的学科布局，包括7个基础学科和8个应用学科的基础研究工作。基础学科包括：数学、物理学、力学、化学、生物学、地学、天文学。应用基础研究包括的学科：农业、医学、环境科学、信息科学、材料科学、能源科学、空间科学、工程科学。基础性研究的内容包括三个方面：1．以认识自然现象、揭示客观规律为主要目的的基础研究。2．围绕生产实践和学科发展提出的具有重大或广泛应用目标，探索新原理、开拓新领域的定向性研究，这是应用基础研究。3．对科学数据进行系统的考察、采集、鉴定并进行综合、分析、探索其基本规律的工作，就是科学数据的积累。由于明确了上述几个重要问题，针对基础研究的举措就有了明确的指向。

目前，我国科技界在基础研究方面已经建立了一个较完整的资助体系。资助的内容包括课题资助、研究基地资助、人才资助、科学数据与资料的资助等四大类，每一大类中又包含若干具体措施，并形成小的资助体系。比如课题资助，国家自然科学基金有一般上项目、重点项目、重大项目三种形式。一般项目又包括自由申请、青年科学基金、地区科学基金三类。可以说形成了由不同层次的研究课题组成的课题资助体系。研究基地资助类别包括国家重点实验室、国家重大科学工程、重点野外观测台站等。人才资助也形成了一个资助体系，主要包括《国家基础科学人才培养基金》、《青年科学基金》、《国家杰出青年科学基金》、《创新研究群体资助》等。既有以个人为目标的资助，也有以团队为对象的资助。既有后备人才的资助，也有学科带头人的资助。此外，中国科学院实施的“百人计划”，教育部的“长江学者奖励计划”等也是针对人才的专项计划。科学数据资料等基础建设的资助，体现在“攀登计划”、《国家“十五”科技基础性工作专项实施意见》等具体措施中。

区分基础研究、应用研究与试验发展的标准

基础研究

基础研究：指为获得关于现象和可观察事实的基本原理及新知识而进行的实验性和理论性工作，它不以任何专门或特定的应用或使用为目的。

基础研究的特点是：

--以认识现象、发现和开拓新的知识领域为目的,即通过实验分析或理论性研究对事物的物性、结构和各种关系进行分析，加深对客观事物的认识，解释现象的本质，揭示物质运动的规律，或者提出和验证各种设想、理论或定律。

--没有任何特定的应用或使用目的,在进行研究时对其成果看不出、说不清有什么用处，或虽肯定会有用途但并不确知达到应用目的的技术途径和方法。

--一般由科学家承担，他们在确定研究专题以及安排工作上有很大程度的自由。

--研究结果通常具有一般的或普遍的正确性,成果常表现为一般的原则、理论或规律并以论文的形式在科学期刊上发表或学术会议上交流。

因此，当研究的目的是为了在最广泛的意义上对现象的更充分的认识，和（或）当其目的是为了发现新的科学研究领域，而不考虑其直接的应用时，即视为基础研究。

基础研究又可分为纯基础研究和定向基础研究。

纯基础研究与定向基础研究的区别如下：

--纯基础研究是为了推进知识的发展，不考虑长期的经济利益或社会效益，也不致力于应用其成果于实际问题或把成果转移到负责应用的部门。

--定向基础研究的目的是期望能产生广泛的知识基础，为已看出或预料的当前、未来或可能发生的问题的解决提供资料。

应用研究

应用研究：指为获得新知识而进行的创造性的研究，它主要是针对某一特定的实际目的或目标。

应用研究的特点是：

--具有特定的实际目的或应用目标,具体表现为：为了确定基础研究成果可能的用途，或是为达到预定的目标探索应采取的新方法（原理性）或新途径。其成果形式

--在围绕特定目的或目标进行研究的过程中获取新的知识,为解决实际问题提供科学依据。

--研究结果一般只影响科学技术的有限范围，并具有专门的性质，针对具体的领域、问题或情况，其成果形式以科学论文、专著、原理性模型或发明专利为主。一般可以这样说，所谓应用研究，就是将理论发展成为实际运用的形式。

区分基础研究与应用研究的主要准则

基础研究是为了认识现象，获取关于现象和事实的基本原理的知识，而不考虑其直接的应用，应用研究在获得知识的过程中具有特定的应用目的。

基础研究没有特定的应用目的或目标主要表现在，在进行研究时对其成果的实际应用前景如何并不很清楚，或者虽然确知其应用前景但并不知道达到应用目标的具体方法和技术途径。应用研究的特定应用目的不外乎二类：或是发展基础研究成果确定其可能用途，或是为达到具体的、预定的目标确定应采取的新的方法和途径。应用研究虽然也是为了获得科学技术知识，但是，这种新知识是在开辟新的应用途径的基础上获得的，是对现有知识的扩展，为解决实际问题提供科学依据，对应用具有直接影响。基础研究获取的知识必须经过应用研究才能发展为实际运用的形式。试验发展

试验发展是指利用从基础研究、应用研究和实际经验所获得的现有知识，为产生新的产品、材料和装置，建立新的工艺、系统和服务，以及对已产生和建立的上述各项作实质性的改进而进行的系统性工作。在社会科学领域，试验发展可定义为：把通过基础研究、应用研究所获得的知识转变成可以实施的计划（包括为进行检验和评估实施示范项目）的过程。对人文科学来说，这一类别没有意义。

试验发展的特点是：

--运用基础研究、应用研究的知识或根据实际经验。

--以开辟新的应用为目的，具体地说，就是为了提供新材料、新产品和装置、新工艺、新系统和新的服务，或对已有的上述各项进行实质性的改进。

--其成果形式主要是专利、专有知识、具有新产品基本特征的产品原型或具有新装置基本特征的原始样机等。

在社会科学中，试验发展可以定义为：把通过基础研究和应用研究所获得的知识转变成可以实施的计划，包括为科研和评价而作的示范项目。试验发展对人文科学意义甚小。

区分基础研究、应用研究与试验发展的主要标准

基础研究和应用研究主要是扩大科学技术知识，而试验发展则是开辟新的应用即为获得新材料、新产品、新工艺、新系统、新服务以及对已有上述各项作实质性的改进。

虽然应用研究和试验发展所追求的最终目标是一样的，但它们的直接目的或目标却有着本质的差别。应用研究是为达到实际应用提供应用原理、技术途径和方法、原理性样机或方案，这是创造知识的过程；试验发展并不增加科学技术知识，而是利用或综合已有知识创造新的应用，与生产活动直接有关，所提供的材料、产品装置是可以复制的原型，而不是原理性样机或方案，提供的工艺、系统和服务是可以在实际中采用。

科学技术活动

根据联合国教科文组织（UNESCO）《关于科技统计国际标准化的议案》的原则，科学技术活动定义为：与各科学技术领域（即自然科学、工程和技术、医学、农业科学、社会科学及人文科学）中科技知识的产生、发展、传播和应用密切相关的系统的活动。这些活动包括研究与发展（R&D）、科技教育与培训（STET）及科技服务（STS）。我国在UNESCO的定义的基础上，结合我国国情界定我国科技活动包括研究与发展、研究与发展成果应用及与R&D活动相关的技术推广与科技服务活动。

研究与发展（R&D）活动

研究与试验发展：指为增加知识的总量（其中包括增加人类、文化和社会方面的知识），以及运用这些知识去创造新的应用而进行的系统的、创造性的工作。

研究与试验发展活动的基本特征是：

--具有创造性；

--具有新颖性；

--运用科学方法；

--产生新的知识或创造新的应用。

在上述条件中，创造性和新颖性是研究与试验发展的决定因素，产生新的知识或创造新的应用是创造性的具体体现，运用科学方法则是所有科学技术活动的基本特点。而研究水平、任务的来源（国家或省级）和研究中所采用的技术，均不是构成研究与试验发展（R&D）活动的基本要素。

按活动类型，可以把研究与试验发展活动分为：

--基础研究；

--应用研究；

--试验发展。

基础研究和应用研究统称为科学研究。科技人力资源的概念

按国际通用概念，科技人力资源是指实际从事或有潜力从事系统性科学和技术知识的产生、发展、传播和应用活动的人力资源，既包含实际从事科技活动的劳动力，也包含可能从事科技活动的劳动力。

鉴别科技人力资源主要依据两种方式：一是按“职业”；二是按“资格”即受教育程度。按“职业”统计的“科技人力资源”数据反映了科技人力实际投入水平和社会经济发展对科技人力的现实需求。按“资格”即受教育程度统计的“科技人力资源”数据反映了科技人力储备水平和供给能力。

一个国家科技人力资源总量是按“资格”和“职业”两者统计的综合值，即任何一个人只要满足“职业“和”资格“中的一个条件即属于科技人力资源的组成部分。我国的”科技活动人员“、”R&D人员“等都是科技人力资源的一部分。

”科技人力资源“涉及的范围很广，要准确统计一个国家的科技人力资源规模并形成一个统计系列数据是一项极为艰难的工作。因此，目前还难以对各国有关”科技人力资源"的统计数据进行全面国际比较。

基础研究及其重要性

什么是“基础研究”呢 ? 美国科学研究发展局（OSRD）局长 V ．布什在 1945 年 7 月向罗斯福总统提交的《科学：永无止境的前沿》的研究报告中这样写道：“基础研究并不考虑实用的目的，它产生的是普遍的知识和对自然及其规律的理解。这种普遍的知识提供了解答大量重要实用问题的方法，但是它不能给出任何一个问题的完全具体的答案。提供这种圆满答案是应用研究的职责。”美国国家科学基金会对基础研究所下的定义是：“发展科学知识的独创性研究，„„它没有直接的商业目的。”而现在看来这两个定义以及其它一些类似的定义，都有一定的局限性，因为随着时代的发展基础研究和与之对应的应用研究的划分，越来越具有相对性。以往人们公认的“传统的”基础科学(例如物理学和数学)，今天也具有相当复杂的结构(比如物理学有理论物理学、实验物理学和应用物理学之分，数学有理论数学与应用数学之分)；而且，今天视为基础研究或应用研究的学科分支或课题，随时间的推移也可能发生变化。

如果我们能把基础研究和应用研究做一下比较，尤其是在其性质和特点方面，将会有利于我们对其概念的理解。

基础研究和应用研究的差别主要在于以下几点： ．在研究的动机和目的方面。基础研究主要是以求知欲为引导的，其目的在于增加人类对周围事物的理解，是“为科学而科学”的研究。应用研究是以某一预先确定的目标为导向，即为某一实用的目的而进行的研究。基础研究是所谓的“好奇取向”(curiosity-oriented)，应用研究则是所谓的“任务取向”(misson-oriented)。前者无直接的商用目的，而后者一般可以产生直接的经济利益。这也许是两者的本质差别。．在应用的时间先后上。一般是先有基础研究，然后才被应用到具体领域，而且其间相差的时间间隔可能会很长。基础研究不论多么深奥、多么抽象、多么“脱离实际”，一般来说都会找到其用武之地。但是，越为“基础”的研究，其用途的发现所花费的时间越长。麦克斯韦通过对电动力学的数学研究，于１８６４年确立了电动力学的基本方程式并预言了电磁波的存在；赫兹在１８８７成功的证实了电磁波；而直到１８９５年马可尼才将电磁波用于通信。黎曼和哈密顿在１９世纪所做的深奥的数学研究，在大半个世纪后才在物理学中得到应用。从古希腊就开始研究的素数问题，直到几千年后才被应用到密码学中。与之相比应用研究必须在不太长的时间内把研究成果变为实际技术，从而获取经济利益。这是基础研究和应用研究显著的差别。．在研究者的自由程度方面。由于基础研究是以兴趣为导向的及研究过程的探索性、独创性和结果不可预测性，研究者在课题选择、兴趣变换、研究进程、计划安排等方面具有较大的自由度，这种自由度对于基础研究人员来说是必不可少的。正如布什在《科学：永无止境的前沿》的研究报告中所指出的：“由于纯科学无法预测的性质，使得为其研究提供一种颇为特殊的环境是合乎需要的。纯科学需要研究人员思想的自由，以新的观点来看熟悉的事实。纯科学研究始终不宜于被组织计划，并且它对于来自上述组织计划的指令是麻木的。事实上，对于有重要意义的成就来说，再也没有比自由的原则更加重要了。”由于应用研究往往事先能够明确确定目标和制定计划，因而适宜有组织地进行，研究者的自由度相对地要少得多。而且基础研究所获得的成果一般会及时的公布于众，不具有保密性；于之对应的应用研究往往会因为商业或军事目的而采取申请专利或封锁等措施加以保护。这在很大程度上也限制了应用研究者的自由程度。4 ．在取得成果的时间长短方面。应用研究取得成果的时间一般不会很长，因为它是按照预定的目标和周密的计划有条不紊地进行的，而且实用的商业目的也不容许研究计划拖长，否则便难以即时取得经济效益或在商业竞争中获胜。相比之下，基础研究往往需要较长的时间，少则几年，多则几十年，有的甚至要耗费一个人的毕生精力或要经过几代人坚持不懈的努力。麦克斯韦为探索电磁场理论，整整用去了十多年时间。爱因斯坦思索狭义相对论和广义相对论，各花费了近十年时间，他把自己的后半生全部奉献给了统一场论的研究，可至今仍没有结果。为解决哥德巴赫猜想问题，几代人为之奋斗，但至今仍未攻克这个“堡垒”。从事基础研究的人员，必须要有“十年磨一剑”，“甘坐冷板凳”的精神，要学会“享受寂寞”，漠视金钱，不为名利所动。当然，社会应该理解他们，给他们以鼓励和帮助，不要动不动就指责他们脱离实际，更不要以各种诱惑来扰乱他们自由而宁静的心境。

由于基础研究不能迅速的带来可观的经济效益和商业利润，因而它经常受到不同程度的忽视。发达国家由于市场导向和经济价值规律的作用，自然而然地将资金更多的投入到应用科学的研究。发展中国家则苦于资金不足，不得不把资金投向与国计民生有关的部门，被视为“阳春白雪”的基础研究则少人问津。政治家为了赢得选票或显示政绩，也不得不制定或执行为期四、五年不等的短期计划，而科学和基础研究对于如此短暂的周期并不适应。结果是，在立即要得到实用结果的压力下，应用研究总是要排斥纯科学的基础研究的。这一结果的寓意是十分清楚的：纯科学的基础研究需要有特别的保护。为此，除了制定切实可行的政策和法规、建立相应的基金和管理机构外，尤其不可忽略的是，要从人们的思想深处解决问题，使社会和公众充分认识到基础研究的重要性。

那么基础研究的重要性体现在哪里呢？从以下几个方面可见一斑。．基础研究是技术进步和经济发展的先锋。基础研究导致新知识的储备，这是向未来投入的科学资本。新技术、新工艺、新流程、新产品都是建立在新知识基础上的，都必须从新知识的储备中提取“资本”。没有法拉第、麦克斯韦、赫兹等人大半个世纪的持续的理论研究，人类哪能进入电气时代 ? 没有本世纪初的现代物理学的理论成果，哪有本世纪中期高技术产业 ? 随着科学技术的飞速发展，由基础研究向应用研究或直接生产力的转化的周期大大缩短了。上世纪 20 年代卢瑟福还大声宣称他关于原子结构的研究毫无用处，可是第一座原子反应堆竟奇迹般地在 1942 年投入运行了。现在一些基础医学和遗传工程的理论研究项目，更是不用很长时间就用于临床医疗和医药生产了。数学的基础研究也被广泛应用到金融、保险等行业中，甚至被应用到国家在政策的决策上了。基础研究是技术进步和经济发展的先锋，这一点比任何时候都更加确定。在这种意义上也许可以说，基础研究是现代社会的基础。．基础研究可以提高国家的(潜在的)综合国力和国际威望。当今国与国之间的竞争不再是单纯的军事力量或经济力量的竞争，而是综合国力的竞争。提高国家综合国力的重要途径之一就是必须有效地支持基础研究。因为一个国家若没有原创性的基础研究，基础知识全部依靠外国，它的技术和工业的进步将是缓慢的，它在世界贸易中的竞争地位将是虚弱的，它也很难吸收和消化外来的新知识和新技术，从而在全球角逐中失利。而且，一个国家的国际威望在某种程度上依据于它对基础知识的贡献，尽管这种威望主要局限在科学共同体内。在科学史上，意大利、英国、法国、德国、美国都扮演了科学中心的角色，它们“各领风骚”数十年乃至百余年。美国从上世纪 20 年代至今，一直独占基础科学的鳌头，这显然有助于提高其国际威望。科学具有普遍性，其成果是属于全人类的，可以无偿地为每一个社会成员享用。另一方面，若不生产知识，也难以从别人那“进口”知识。．基础研究有助于培养专门人才，并进而提高国民的智力水平。要建设发达的现代化社会，没有一大批训练有素的专门人才，没有国民智力水平的普遍提高，是很难成功的。通过严格的基础研究的训练，可以培养和集结一批专门人才，他们既可以成为本国研究和开发事业中的创新的中坚力量，也可以成为引进国外新知识和新技术的桥梁。基础研究也可以提高高等教育的水平，培养较高水准的科学技术后备力量，不搞基础研究的大学其科学教育水平是难以提高的，其国际威望也很难建立。此外，学习纯粹科学和从事一定时间的基础研究，也大大有助于提高国民的智力水准，并从中受到科学方法和科学精神的熏陶，陶冶出高尚的道德情操。．基础研究是可以称为一种文化。科学(尤指纯粹科学)不仅是智力意义上的文化，也是人类学意义上的文化，它可以被视为人类文化最高、最独特的成就。以增进科学知识为目标的基础研究是人类活动的顶点和极致，它充分体现了科学的文化价值，是一项有价值的文化活动。作为基础研究过程的研究活动，它以追求真理为最终目标，显示并实现人生的价值和意义；在追求真理的过程中所运用的科学方法不仅保证了科学理论的客观性、合理性和完美性，而且也使人们养成求真、务实、尚理的习惯和品格，从而有助于削弱教条、破除迷信、陶冶心智。由于基础研究的文化价值是无形的、抽象的、难以察觉的，因而有必要加以强调，使之成为每一个人的自觉意识。

usbkey研究与应用 篇2

关键词：USBKey,私钥保护,不可否认,PKI

0 引言

随着计算机和网络通信技术的发展,从而产生了网上保险,保险公司和客户之间可以通过网络实现投保、核保、理赔和给付。对于网上保险,人们最关注的莫过于其安全性和严肃性,能否保证保户个人信息的隐私性及网上保险销售是否具有法律契约效力等都格外重要。目前保险公司开展过程中,缺乏一个具有公众信誉的认证机构(CA)来负责验证或识别网上交易活动的各个主体的身份,这些问题阻碍了保险电子商务的顺畅运行。

1 研究的背景及意义

公钥基础设施(Public Key Infrastructure,PKI)体系,是目前公认的解决大规模、分布式开放网络环境下的信息安全问题最可行、最有效的、应用最广泛、最成熟的方法。基于PKI技术的证书权威机构中心应运而生。CA中心作为电子商务交易中受信任的第三方,专门解决PKI公钥体系中公钥的合法性问题。身份验证机构的数字签名可以确保证书信息的真实性,用户公钥信息可以保证数字信息传输的完整性,用户的数字签名可以保证数字信息的不可否认性。

保证私钥的安全是整个PKI的最重要问题,如何实现对密钥的有效管理是构建PKI客户端系统的重要内容之一,它涉及到密码的生成、分发、保存、验证、撤销、更新等多个环节USBKey无须读卡器之类的外设,可以直接与USB接口相连,并且当前绝大多数的桌面操作系统都支持USB接口,可以即插即用。另外USBKey内置加密算法程序,可以自行产生密钥对,USBKey跟智能卡一样能够保证私钥始终无法从外部读取,签名、加密运算均在USBKey内进行,不会被读入计算机的内存中,也不会占用额外的CPU资源。

2 PKI体系与用户密钥管理分析

2.1 PKI提供的安全服务

PKI是一个利用公钥密码技术在开放的互联网环境中提供数据加密和数据签名服务的统一的技术框架。它由公钥密码技术、数字证书、权威认证机构(CA)和系统安全策略等基本部分组成。PKI系统的主要目的是通过自动管理密钥和证书,为用户建立起一个安全的网络运行环境,使用户可以在多种应用环境下方便的使用加密和数字签名技术,从而保证网上数据的机密性、完整性、有效性和不可否认性。PKI体系是目前比较成熟、完善的互联网安全解决方案。PKI作为安全基础设施,能为用户根据不同的安全需求提供多种安全服务。这些安全服务主要包括认证服务、机密性服务、数据完整性服务和不可否认服务等。

2.2 签名密钥管理分析

在网络中,不可否认性是通过数字签名来实现的,而这是建立在属于用户的私钥是无法被其他人获得这个假设之上的,即建立在单一密钥的假设之上的,如果用户的私钥可以被复制或者被其他人访问,那么不可否认的前提就不复存在了。由此可见,作好用户签名密钥的管理是至关重要的。对于一个企业或者是一个机构而言,这样的加密密钥的备份就尤为重要,一方面,从被加密数据的重要性上来看,企业数据可能比用户个人数据更加重要。另外一方面,企业也无法承受因为某位雇员丢失了密钥、或者是雇员的离职,而导致其加密的企业数据无法恢复所造成的损失。因此,对于加密用途的密钥,通常都有进行归档备份的客观需求。

2.3 用户私钥安全存储方式

为了保证私钥的安全以及为了确保签名私钥的唯一性需求,需要做大量的工作。如果不止一个用户拥有私钥的副本,则PKI系统的有效性就出现了问题。为了提供可行的对私钥的唯一性的保护,私钥生命周期内的所有阶段和它的处理都是很重要的。私钥使用的关键方面是私钥的存储位置和私钥的保护,以及用户为了获得对密钥存储的访问所采用的身份验证方式。

3 USBKey在保险公司CA系统中的设计

3.1 保险公司CA系统

本文设计的CA系统基于PKI信任体系框架,它提供安全认证体系的所有功能,负责保险公司工作人员数字证书的发放和管理,构建一个可以保证授权的合法性、身份的真实性、交易数据的完整性和保密性以及不可否认性的可信的安全认证系统。

CA安全认证中心包括1个全国中心(CA)和若干个审核受理中心(RA)。每个审核受理中心(RA)下面包含若干个证书申请受理点(RS)。整个网络结构呈树形结构,如图所示。

3.2 CA证书申请及发放

CA证书的审核、制作、发放流程中RS负责录入用户的申请信息,审核相关证件,并将信息提交至RA中心。RA中心审核通过后,向CA中心转发证书的申请请求。CA中心响应RA中心的证书请求,为该用户签发证书并返回给RA中心。RA中心操作员打印相应证书的密码信封,并将该用户的证书灌制到证书介质中,RA中心制作证书和密码信封后通过RS业务受理点向用户发放。

该CA系统支持单密钥和双密钥证书的申请和发放。单密钥证书指证书的公钥用途有两种:既可以用来签名,也可以用来加密。双密钥证书指加密和签名分别由两份证书来完成,其中一份证书在密钥/证书用途上规定只用于签名应用,另一份规定只用于加密应用。

欲将USBKey作为PKI证书及密钥的安全载体,必须严格遵循密钥和证书的管理规范。在用户证书及私钥的整个生命周期中,始终根据安全策略对证书及密钥进行规范使用,并给予全方位的保护,保证整个PKI体系不会在用户密钥及证书管理这个最薄弱环节上出现纰漏。如果认为有了技术保证就可以高枕无忧,在证书及密钥管理上不给予足够的重视,则整个安全体系很可能就形同虚设,无法达到应有的安全水平。将USBKey引入到PKI体系中,为了达到PKI整体安全标准,必须从用户证书申请、密钥生成一直到最后密钥和证书过期废止这整个过程中,对USBKey进行规范的使用和管理。

用户使用PKI的应用范围主要分为两类,一类是签名应用,另一类是加密应用。根据这两类应用的不同,PKI体系提供了签名证书和加密证书这两种不同用途的证书,对这些应用给予支持。在PKI中引入USBKey,在USBKey上实现对这两类应用的支持,必须从公/私钥对生成开始,就采取完全不同的策略。

4 结束语

本文以保险公司认证中心(CA)为背景,在CA系统中引入了USBKey。实践了基于USBKey的签名证书和加密证书在CA系统上的申请签发流程。使用签名证书和加密证书这两类证书来实现PKI对于保险业务中数据传输的真实性、机密性、完整性、和不可否认性的支持。为PKI安全认证体系实施提供了一个全新的思路,对PKI在电子商务系统中的应用做了较好的探索。

参考文献

[1]张志红.智能卡安全技术及在PKI中的应用.网络安全技术与应用,2005,3(6):10-12.

[2]赵洪,王仲文.基于USB接口的智能密码钥匙的研究.遥测遥控,2005,28(2):68-71.

[3]赖建华,汪宏伟.PKI体系私钥保护机制研究.情报探索,2006,18(1):42-44.

[4]张仕斌,何大可,代群.PKI安全认证体系的研究.计算机应用研究,2005,20(7):127-130.

电网企业应用集成的研究与应用 篇3

【关键词】电网企业；应用集成；SOA；集成实施

SOA（面向服务架构）服务模式是现阶段新兴的企业应用集成技术方案。它能够将分散的业务信息资源与功能集中起来，形成互动、便捷的系统整合服务。应用集成是企业信息集成平台的关键部分，在基于SOA的集成架构模式上，为国家电网各部分提出信息共享与交互的技术服务。应用集成为SG186工程中企业级信息一体化服务平台的关键组成部分，在工程设计阶段就展开并万恒了集成典型设计，之后以此指导国家电网各省级公司或产业直属企业的应用集成与服务工作。电网企业的应用集成现阶段已完成了經济与法律、市场营销与管理、套装软件与生产等各部分核心业务的集成与实施，促进了电网企业的业务集成与融合。

1.基于SOA的应用集成架构

应用集成遵循公司业务集成需要，基于可扩展性、开放性、可靠性与科学性等特点，展开基于SOA的应用集成架构搭建与实施。应用集成由业务流程管理、企业服务总线、服务注册中心组成。包括下面两个部分：（1）应用集成功能设计。包括企业服务总线、业务流程、平台、服务目录等部分的管理。（2）应用集成模式设计。基于业务应用需要、SOA架构搭建集成平台，实现成熟套装软件的封装，要求其能支持SOA架构的技术标准与协议，根据接口规范封装为Web Service，并能对集成平台的相关服务进行调用。

2.应用集成项目实施方法探究

2.1应用集成工作原则

其原则应该坚持与落实在领导、规划、标准、组织实施这四个方面的统一，由统一的调度与规划管理，使得集成工作能够顺利进行。国家电网应用集成实施原则如下：（1）驱动业务需求。应用集成涉及到多个业务应用和部门的很多工作，需要驱动业务需求，以业务需要来促进集成的顺利实现。根据企业实际架构与规划需要，过滤集成需求，策划实现集成的方式。在稳定、可扩充的应用集成平台上，满足企业的实际应用集成需要。在实现流程集成过程中，需要先获得业务部分的认可，之后业务与技术相关人员从技术角度对集成进行论证，在业务角度达成一致意见。（2）典型设计指导。由于接口设计、集成架构、实施流程没有统一的规范与指导，所以存在多标准接口的问题，导致集成困难。典型设计需要完成：对应用接口、技术路线的典型设计；集成实施时，从需求分析、搭建平台、接口设计、组织结构、管理流程等各方面完成典型设计，以此促进应用集成的顺利进行。（3）业务应用实现。一般情况下集成的实施商即为业务接口的开发商，由此为顺利验收，降低了接口的遵循标准，这对统一接口标准的推广起到了抑制作用。由此，国家电网企业完成应用集成将开发重点放在成熟配套软件接口规范设计上，应用集成实施重点工作位搭建、管理和运维应用集成平台。（4）应用集成由于会涉及到很多不同的业务项目与部门，所以展开应用集成会呈现出周期长、难度大、效果难跟踪等不同的特点，由此需要展开全方位、全面参与、由上到下垂直管理的应用集成方案。

2.2应用集成实施方法论

应用集成应以信息部门的工作为领头，实施需求统一/方案制定、试点展开、方案推广为阶段性步骤的集成工作。（1）需求统一/方案制定：根据不同部门的业务需要进行需求梳理与统一，统一与完善实际需要的集成方案。（2）试点展开：应用集成选择试点单位，该单位基于统一的需求与方案，细化试点应用集成统一方案。试点阶段展开平台部署、接口开发等相关工作。（3）方案推广：该阶段的责任方为推广单位，基于试点单位细化完成的建设方案，结合推广单位的实际情况细化应用集成方案。应用集成项目组展开协调与配合工作，协助推广单位完成应用平台部署、接口开发等相关工作。

3.应用集成项目组织架构分析

3.1应用集成协调小组

主要跟踪、沟通、发现并解决问题，保障资源的调配，监督项目实施进度，处理可能出现的矛盾与冲突。具体工作为：（1）制定各项管理制度；（2）开发、协调与维护管理目标；（3）制定项目实施计划；（4）实时跟踪与管理项目；（5）阶段性评审、保障相关人员与部门的参与；（6）保存相关文件与数据。

3.2应用集成典型设计组

主要目标与责任为整体把握应用集成的整体架构，为开展应用集成工作而提供技术支持服务。具体工作为：（1）不断跟进与完善应用集成的典型设计，为完成集成提供技术规范；（2）审核制定的技术方案；（3）对集成落实过程中出现的相关技术障碍展开研究，提供排除策略。

3.3应用集成需求统一组

主要任务为梳理总部集成需求、制定集成方案，分阶段完成集成工作，信息化管理部门提供需求梳理需要的资源与支持。具体工作为：（1）对集成蓝图进行整体规划，不断完善与补充；（2）梳理集成计划、制定集成方案；（3）协调信息部门完成试点、推广审查等工作。

3.4集成推广落实组

主要完成试点集成、推广单位的落实，具体的工作任务为：（1）根据实际需要落实集成需求，策划网省公司的集成实施方案；（2）协调各相关部门完成应用接口开发与协调工作；（3）开展具体的应用集成项目；（4）实施接口测试、监控网省公司应用集成的实际情况；（5）落实后续的集成维护。

4.电网企业应用集成规划与应用

有机硅的应用与研究 篇4

The silicone materials research progress

摘要：综述了国内外有机硅材料的制备、应用等方面的研究进展。介绍了有机硅材料在灌封，LED封装方面的用途并展望了有机硅材料的研究进展及发展趋势。

关键词：有机硅灌封LED封装

Abstract: Aspects of the preparation, application of silicone materials at home and abroad.Silicone materials in potting, LED packaging, prospects silicone materials research progress and trends.Key words: SiliconePottingLED packaging1、有机硅在灌封方面的应用

从交联机理的角度可把有机硅灌封材料分为缩合型和加成型两种。缩合型有机硅灌封料系以端羟基聚二有机基硅氧烷为基础聚合物，多官能硅烷或硅氧烷为交联剂，在催 化剂作用下，室温下遇湿气或混匀即可发生缩合反应，形成网络状弹性体。固化过程中有水、二氧化碳、甲醇和乙醇等小分子化合物放出。加成型有机硅灌封料是司贝尔氢硅化反应在硅橡胶硫化中的一个重要发展与应用。其原理是由含乙烯基的硅氧烷与含Si-H键硅氧烷，在第八族过 渡金属化合物 如（Pt）催化下 进 行 氢硅化加成反应，形成新的Si-C 键使线型硅氧烷交联成为网络结构。加成型有机硅灌封材料在固化过程中无小分子产生，收缩率小，工艺适应性好，生产效率高。加成型有机硅灌封材料自出现以来，发展很快，有取代缩合型有机硅灌封材料的趋势。

1.1加成型液体灌封硅橡胶

加成型硅橡胶灌封料是以含乙烯基的聚二甲基硅氧烷作为基础聚合物，低分子质量的含氢硅油作为交联剂，在铂系催化剂作用下交联成网状结构[1]。它与传统的缩合型灌封硅橡胶相 比，硫化过程没有小分子的副产物产生，交联结构易控制，硫化产品收缩率小；产品工艺性能优越，既可在常温下硫化，又可在加热条件下硫化，并且可以深层快速硫化；产品加工工艺性能佳，粘度低、流动性好，能浇注；可用泵送和静态混合，具有工艺简化、快捷，高效节能的优点，因此被公认为是极有发展前途的电子工业用新型封装材料。

化工采用低粘度的乙烯基硅油和低含氢硅油，以高纯石英粉为填料，以铂络合物为 催化剂，制备双组分加成型液体灌封硅橡胶，通过改变石英粉的用量、含氢硅油的含氢量、硅氢与乙烯基的摩尔比得到不同交联密度的硅橡胶，通过对交联结构的设计，优化加成型液体灌封硅橡胶的性能，得到优良的力学性能和电性能。XHG 8310液体灌封硅橡胶的拉伸强度为2.44MPa邵尔A 硬度为47 度断裂伸长率为136% 撕裂强度为3.88kN/m体积电阻率为

149.4×10Ω.cm 相对介电常数为3.1损耗因数为0.0011电气强度为21.5MV/m 热导率为

-6-10.4W/(m..k)热膨胀系数为2.4×10K 阻燃等级为94 V-0 级其力学性、能电性能、热性能及

工艺性能接近国外同类产品。

1.2导热有机硅灌封硅橡胶

传统导热材料多为金属和金属氧化物及其它非金属材料如(石墨、炭 黑、ALN、SiC 等)。随着科学技术的进步和工业生产的发展，许多特殊场合如航空、航天和电子电气领域对导热材料提出了新的要求，希望材料具有优良的综合性能、既能够为电子元器件提供安全

可靠的散热途径，又能起到绝缘和减振作用，导热橡胶正好满足了这一要求，导热硅橡胶是其中典型的代表[2]。普通硅橡胶的导热性能较差，热导率通常只有0.2W/m.k左右；加入导热填料可提高硅橡胶的导热性能。常用的导热填料有金属粉末（如 Al、Ag、Cu等）、金属氧化物（如Al2O3、MgO、BeO等)、金属氮化物（如SiN、AlN、BN 等）及非金属材 料（如SiC、石墨炭黑等）。同金属粉末相比，金属氧化物，金属氮化物的导热性虽然较 差但能保证硅橡胶具有良好的电绝缘性能金属氧化物中Al2O3是最常用的导热填料金属氮 化物中是最常用的导热填料这些导热填料；各有优缺点，金属以及非金属填料具有较好的导热性和导电性，而其化合物则具有较高的电绝缘性。填料的热导率不仅与材料本身有关，而 且与导热填料的粒径分布、形态、界面接触、分子内部的结合程度等密切相关。一般而言，纤维状或箔片状的导热填料的导热效果更好。

2、LED封装用有机硅材料

人类自跨入21世纪以来, 能源问题日益严重, 我国能源形势也非常严峻。节约能源与开发新能源同等重要;而节约能源则更经济、更环保, 应放在首位。当前, 照明约占世界总能耗的20%左右。若用能耗低、寿命长、安全、环保的光源取代低效率、高耗电量的传统光源, 无疑将带来一场世界性的照明革命, 对我国的可持续发展更具有战略意义。

超高亮度的发光二极管(LED)消耗的电能仅是传统光源的1/ 10, 具有不使用严重污染环境的汞、体积小、寿命长等优点, 首先进入工业设备、仪器仪表、交通信号灯、汽车、背光源等特种照明领域[3]。随着超高亮度LED性能的改进, 功率型LED有望取代白炽灯等照明光源成为第四代照明光源。

功率型LED器件使用的封装材料要求折射功率型LED器件使用的封装材料要求折射率高于115(25 ℃)、透光率不低于98%(波长400～800 nm, 样品厚度1 mm)。目前, 普通LED的封装材料主要是双酚A型透明环氧树脂。随着白光LED的发展, 尤其是基于紫外光的白光LED的发展, 需要外层封装材料在保持可见光区高透明性的同时能够对紫外光有较高的吸收率, 以防止紫外光的泄漏;另外, 封装材料还需具有较强的抗紫外光老化能力[3-4]。环氧树脂长期使用后, 在LED芯片发射的紫外光照射下会不可避免地发生黄变现象, 导致其透光率下降,降低LED器件的亮度。另外, 环氧树脂的热阻高达250～300 ℃/ W, 散热不良会导致芯片结点温度迅速上升, 从而加速器件光衰, 甚至会因为迅速热膨胀所产生的应力造成开路而失效。因此, 随着LED研发的飞速发展, 对封装材料的要求也越来越高, 环氧树脂已不能完全满足LED的封装要求。本文主要介绍了近年来有机硅在LED封装材料中的应用进展。

2.1 有机硅改性环氧树脂LED封装材料

采用有机硅改性环氧树脂作封装材料, 可提高封装材料的韧性和耐冷热性, 降低其收缩率和热膨胀系数。最直接的方法是先制备有机硅改性环氧树脂, 然后硫化成型获得LED封装材料。D1A1Haitko等人用4-乙烯基环氧己烷在硫酸铑催化下与三(二甲基硅氧基)苯基硅烷、二(二甲基硅氧基)二苯基硅烷、1,7-(二甲基硅氧基)四甲基二硅氧烷(乙烯基双封头)在浓硫酸催化下开环聚合, 获得乙烯基硅油;然后按比例加入含氢硅油、铂催化剂和感光剂, 混合均匀后用可见光或紫外光照射215～20min即可固化完全, 获得性能较好的LED封装材料[27]。

用乙烯基硅树脂和乙烯基硅油的共混物与含氢硅油通过硅氢加成工艺硫化, 能发挥硅树脂和硅橡胶各自的优点, 获得高性能LED封装材料。M1Yoshitsugu等人用这种方法获得的LED封装材料的折射率1154、透光率85%～100%、邵尔A硬度45～95 度、拉伸强度118 MPa, 在150℃下加热100h表面才出现裂纹[27]。

如上所述, 有机硅LED封装材料在制备过程中一般需要采用铂催化剂, 而常用铂催化剂放置一段时间后会变黄, 继续使用将影响LED封装材料的透光率。为了克服这一缺点, K1 To2moko等人开发了一种不易变色的用有机硅氧烷作配体的铂催化剂, 即1,3-二甲1,3-二苯基-1,3-二乙烯基硅氧烷铂配合物,用这种催化剂催化加成型硅橡胶的硫化成型, 可获得折射率高于1150, 透光率92%～100%的LED封装材料[29]。

3总结：

有机硅材料具有耐冷热冲击、耐紫外线射、无色透明等优点, 是白光功率型LED的理想封装材料, 受到科研工作者的广泛关注。随着研究的深入, 一定能在不同领域寻求到有机硅的用途。

有机硅产业是一个蓬勃发展的行业，在机遇和挑战面前，国内各公司科研院校当以提升自己研发生产能力，加强交流协助，深入基础理论研究，共同迎接 21世纪有机硅灿烂的明天。

参考文献：[1]章坚，叶全明，双组分加成型硅橡胶电子灌封料的制备[J]有机硅材

料.2009,23(1),31-35

[2]吴敏娟,周玲娟,导热电子灌封硅橡胶的研究进展[J]有机硅材料,2006,20(2),81-85

[3] 王晓明, 郭伟玲, 高国, 等.LED———新一代照明光源[J].现代显示, 2005, 53, 15-20.[4] 付绍云, 李元庆, 杨果, 等1一种抗紫外环氧组合物及其用途: CN, 1858112A[P]12006-11-081

[5] HUANGJ C, CHUYP, WEI M, et al1Comparison of epoxy resins for applications inlight-emitting di2odes[J ] 1Adv Polym Tech, 2004, 23(4): 298-3061

[6] HAITKODA, RUBINSZTAJN, S1Phenyl-contai-ning silicone epoxyformulations useful as encapsu-lantsfor LEDapplications: US, 0299165[ P]1 2007-12-27

[7] KODAMAK, KASHIWAGI T1Primer composition and electric/ electronic component using the same:JP, 241407[P]1 20061-04-091

[8] HAITKODA, SCHENECTADYNY, RUBINSZ2TAJNS, et al1 Silicone epoxy formulations: US,0282975[P]1 2005-12-221

[9] HAITKODA, BUCKLEYD1 Siliconeepoxyformu-lations: US, 0282976[P]1 2005-12-221

[10] ITOH, OTAS1 Epoxyresincompositionfor encap-sulating optical semiconductor

element and opticalsemiconductor device using the same: US, 7307286[P]12007-12-111

[11] RUBINSZTAJNMI, RUBINSZTAJNS1Composition comprising silicone epoxy resin, hydroxyl compound, anhydrideandcuringcatalyst: US, 6632892[P]12003-10-141

[12] RUBINSZTAJN MI, RUBINSZTAJN S1Epoxy resincompositions, solid state devices encapsulated therewithandmethod: US, 7144763[ P]1 2006-05

[13] RUBINSZTAJN MI, RUBINSZTAJN S1Epoxy resincompositions, solid state devices encapsulated therewithandmethod: US, 6916889[ P]12005-07-121

[14] GORCZYCATB1Epoxy resincompositions, solid state devices encapsulated therewith and method:US, 6800373[P]12004-10-051

[15] SUEHIROYK, HIDEAKI TS1Light emittingde-vice andsealing material: US, 7304326[ P]12007-12-041

[16] IMAZAWAK, KASHIWAGI T, KOJIMAT, et al1 Epoxy-siliconemixedresincomposition, curedar-ticle thereof , and light2emitting semiconductor de-vice: US, 0270808[P]1 2006-11-301

[17] KASHIWAGI T, SHIOBARA T1 Epoxy-silicone mixedresincompositionandlight2emitting semicon-ductor device: US, 7276562[P]12007-10-021

[18] HAITKODA , CELLAJ A1 Optoelectronic de2

vice: US, 0001140[P]12008-01-031

[19] MIYOSHI K1Silicone resincompositionfor LEDde-vices: US, 0116640[P]12004-06-171

[20] GOTOT, TABEI E, YAMAMOTOA1 Curable silicone resincomposition: US, 7294682[ P]1 2007-11-131

[21] NAKAZAWA K, TSUKUBA I1 Encapsulating compositionfor LED: WO, 107458A2[ P]1 2004-12-091

[22] KASHIWAGI T, SHIOBARA T1 Light-emitting semiconductor embedding/protecting material and light-emitting semiconductor device: US,0006794A1[P]12005-01-131

[23] MIYOSHI K1LEDdevicesandsilicone resincompo-sitiontherefor: US, 0212008A1[P]12005-09-291

[24] MIYOSHI K1 Silicone resin compositionfor LED devices: EP, 1424363A1[P]1 2004-06-021

[25] SHIOBARAT, KASHIWAGI T, IMAZAWAK1 Silicone resinlensfor light-emitingdiode, andmanu-facturingmethodthereof : JP, 324596[ P]12006-11-30.[26] TABEI E, YAMAMOTOA1Curable silicone resin composition: US, 7291691[P]12007-11-061

[27] CRIVELLOJ V1 Silicone encapsulants for light e-mittingdiodes: US, 0134440[P]12006-06-221

[28] BOARDMANLD, THOMPSONDS, LEATH2

ERDALECA, et al1Methodof makinglight emit-tingdevice withsilicon-containingencapsulant : US ,7314770[P]12008-01-011

[29] YOSHITSUGUM, TOMOKOK, ATSUSHI T, et al1 Curable organopolysiloxane composition and asemiconductor device made with the use of this composition: US, 7282270[P]12007-10-161

幼儿教育资源开发与应用研究 篇5

【摘要】伴随着国内教育改革进程的不断深化，现阶段国内的幼儿教育水平也得到了显著提高。为了能够让幼儿在成长过程当中享受到更加优秀的传统文化教育，幼儿园应当要重视幼儿教育资源的开发与运用，实现中华民族传统文化的传承与发展。文中简要论述了传统文化对于幼儿教育资源的重要作用，并针对如何在幼儿资源中，开发中国传统文化资源给出了一些行之有效的办法，以供参考。

【关键词】中国传统文化幼儿教育资源开发与运用

引言：

作为一个拥有千年文化底蕴的文明古国，在这漫长的发展时间中汇聚了大量的优秀的人文精神与传统文化，这些传统文化当中包括了丰富的民间游戏、传统手工艺等等珍贵的教育资源。幼儿阶段的孩子正处在性格塑造与开发智力的重要阶段，在幼儿阶段进行传统文化教育不但可以

让幼儿感受并喜欢传统优秀的文化内涵，而且还能够为幼儿构建恭谦温良的思想品格，这对于幼儿今后的健康成长与学习具有极为重要的促进作用。

1.传统文化中幼儿教育资源的开发

1.1诵读优秀经典与篇章

文学经典是传统文化的精华所在，其中包含了许多为人处事的道理，对于幼儿智力的开发，性格的培养等方面具有重要的作用。通过诵读经典的方式，能够让幼儿了解并感受我国传统文化的博大精神，让他们对于人与事有自己的理解与看法，培养幼儿独立思考的能力。在新时期的幼儿课堂中，国学内容早已成为了幼儿教育的重要组成部分，例如说“三百千”（即《三字经》《百家姓》《千字文》）、唐诗等等，这些内容的运用对于调动幼儿对传统文化的学习热情具有重要的意义。

1.2丰富的民间美术资源

美术教育是幼儿教育中重要的组成，不但能够培养幼儿对于事物的观察力，还能够强化幼儿的审美意识与人文素养。民间艺术作为伟大劳动人民的智慧结晶，还是我国传统文化中的精华所在，因此，将民间美术资源引入到幼儿课堂教学当中，不但可以让幼儿摆脱传统幼儿美术教育的框架约束，还能够强化幼儿的美术学习兴趣，对于培养幼儿对艺术的参与热情和积极性具有重要的意义。构建良好的创作环境，应当要先从幼儿的兴趣进行着手，并对幼儿的作品进行鼓励与表扬，提高幼儿的美术学习兴趣。

2.中国传统文化在幼儿教育资源的运用

2.1开展主题活动

想要发扬并传承传统文化，教师可以通过举办主题活动的方式来实现，而活动主题应当要贴近幼儿的生活，选择幼儿喜欢的项目。通过活动能够为幼儿构建一个良好的文化氛围，让幼儿在潜移默化的过程当中逐渐地接受并喜欢上传统文化。

2.2结合传统节日

和世界上的其他国家相比，没有任何一个国家有像我国这样重视各类传统节日。传统节日作为我们民族文化宝库中的明珠，深受我国人民的喜爱与重视。我国的节日繁多而且隆重，例如说中秋节、端午节、元宵节等等，这些不同的节日当中既包括了尊老爱幼、勤劳善良、热爱生活等思想，还包含了劳动人民对于先贤与文化的重视。因此幼儿教育工作者可以结合这些丰富多彩的传统节日，并融入到教育过程中来帮助幼儿提高文化素养。除此之外，幼儿园应当要在探索与研究传统节日的前提下，结合教材中的内容设计出适合幼儿的课程，从而实现幼儿资源合理利用的目标。同时在进行幼儿的日常教育过程中，必须要对强调幼儿对传统文化的重视。

2.3在家庭教育当中渗透传统文化

从大量的历史经验中可以看出，家庭教育的优劣对于家族的兴衰具有直接的关系。幼儿对于言行、品德的学习也都是从家庭开始的。家长与孩子相长的时间长，而且对于孩子的性格特点都有所深刻了解，孩子对于父母的情感也更加深厚，对于父母的教诲也更容易接受。因此家长要积极、主动地配合幼儿园教育，将两个方面的工作落到实处：（1）与幼儿园教师的工作配合好，主动加入到幼儿园组织的宣扬传统文化的各类活动当中；（2）对孩子的传统文化教育起到重要的榜样作用，家长自身要发挥好言传身教的带头作用，并运用传统的礼义仁智考等思想来引导、约束幼儿与自身的言行。

3.结语

无线电能传输技术研究与应用论文 篇6

引言：

无线电技术在近几年不断的发展和改善过程中已成为未来十大尖端的技术之一。其应用领域十分广泛，当前主要的几种无线电能传输技术包括：电磁感应技术、电磁共振技术以及微波电能传输等。为了无线电传输技术能够更好的发展，在实际的供电应用过程中发挥最大的优势，提高设备供电系统可靠性及安全性，对当前的技术原理及方法进行详细的了解并掌握，同时，关注其应用领域及发展前景是十分必要的。只有明确其发展方向，才能不断对这一技术进行改进和完善，下文就对此作一定的阐述。

一、无线电能传输技术及发展。

当前，我国的无线电能传输技术还处于不断的发展过程中。传统电力传输技术必须依靠有线传输来进行，通常采用电缆线来最为传输的载体，但在电力传输过程中由于电线的长度无法避免传输过程中电能损耗的产生，不仅如此，采用有线传输的方式，还会有线路老化或是尖端放电等导致电火花的安全隐患，设备供电的可靠性以及安全性都得不到有效的保障。另一方面，在一些特殊的供电场合，采用有线传输的供电方式无法保证正常的供电，容易导致极大的事故造成损失，例如：海底、矿场等。同时，当前的人类生活离不开电，用电设备多种多样，不计其数，若采用电线传输，则必须使用多种多样的电源线，给人们的生活带来了不便，同时也埋下了用电安全的安全隐患。可见，采用无线电能传输方式是社会发展的必然趋势，随着科研技术的发展，无线电传输技术经历了激光、电磁感耦合以及磁场谐振等方式的转变，不断提高了电能的传输功率，对比有线传输，无线电能传输方式在对电磁环境有较高的要求且对功率的要求较低的场合能够发挥出其优势。总之，随着无线电能传输技术的研究和发展，已经能够实现大功率的电能传输，能够适应远、近距离等不同场合、不同功率需求的电能传输。

二、几类无线电能传输技术。

1、电磁感应无线电传输。

电磁感应无线电能传输技术是基于电磁感应原理的传输系统，以磁场作为媒介，利用变压耦合器来进行无线电能的传输。这一系统通常包括四个组成部分：交流电源、一次侧变换器以及可分离变压器及二次侧变换器。但基于电磁感应的电能传输系统其耦合系统是较为疏松的，传输能力也一般，因此，通常需要利用高频变换器来作为电磁感应无线电传输系统的一次测变换器。另外，这一系统中的可分离变压器是最重要的构成部分，保证和决定了整个电能传输系统的稳定剂效率。

2、射频电能传输。

射频电能传输方式主要是通过功率放大器来发射所需的射频信号，再进行检波、高频整梳等步骤得到直流电来供给负载使用。便携式终端在待机过程中依然会有功率的损耗，因此，将射频电能发射器安装在室内电灯等电器中，能够向这些便携式终端随时充电而不需要通过充电器的连接。这一电能传输技术的优势是该技术进行无线电能传输的距离较远，能够达到10m，但功率较小，最高的功率也只能达到百毫瓦的级别。

3、电磁共振技术。

电磁共振是通过对发射装置以及接收装置其参数的合理调节，让发射线圈以及接受线圈之间产生合理的电磁共振而进行电能传输的过程，在这一共振频率电源的驱动下，系统能够达到电谐振的状态，实现能量从发射端到接收端之间的高效传递，这一技术就被称为电磁谐振型电能传输技术。

4、微波电能传输技术。

微波电能传输技术是指通过微波来传输电能，这一技术的原理是先将电能转化为微波，将其发射并辐射到周围的空间中，负载再通过整流的方式，将微波再转化为直流电来使用。通常微波电能传输技术的传输距离较短，且传输过程的功率较小，因此，微波电能传输技术所具有的应用范围较窄，只适用于距离较短且供电较小的电器来使用。

5、激光电能传输技术。

激光电能传输技术是通过辐射放大原理来将电能转化为激光，再将激光发射，接收装置接收激光后进行光电转换，接收装置通常是光伏电池。由于激光发射后的方向性较好，且传播距离远、传播过程中能量集中，具有较高的传输效率，能够在较小的范围内集中采集较多的光能，因此，激光电能传输技术具有传输距离较远的有点，且接收装置小、效率高，通常被应用于微型飞机、航天器等设备中来进行远程的电力传输，具有极大的应用价值。对于微型飞行器等的续航具有重要意义。

三、无线电能传输技术的应用。

1、电动汽车中的应用。

无线电能传输可以应用到电动汽车供电系统中的无线充放电中，有效解决了各类充电桩在电动汽车中的建设问题，同时也将电动汽车的充电分散开，在一定程度上也缓解了大量电动汽车进行规模化的充放电对于传输电网造成的冲击。当前，将无线电能传输技术应用到电动汽车中成为国内各汽车生产商以及科研机构的热点研究项目，也取得了一定的成果。将无线电能传输技术应用到电动汽车中对于智能电网来说，具有积极作用。

主要表现为以下几点：首先，能够有效一直可再生能源输出及波动，电动车采用无线电充放电技术，与电网能够产生更强的互动，通过智能互动系统的连接来自动控制电动汽车合理的进行充放电，提高可再生能源消纳能力。其次，能够有效减少电动车充放电对电网带来的冲击影响，与有线的充电方式相比较，无线充电方式将充电地点分散开来，有利于提高电动汽车充电的聚集度，由于电动汽车充放电与电网之间并无物理连接，充电过程也变得更具灵活性、安全性，分散连续充电也降低了快速充电，有效减轻电动汽车的充放电对电网带来的.冲击。另外，能够有效的降低对于电池容量需求，电动汽车行驶距离越长，则电池就越容易失效，用户必须及时更换新的电池。采用无线充电形式，能够减少电池容量，降低更换电池所需的成本。

2、智能家居中的应用。

随着智能化技术的研究和发展，智能家居称为近几年的热门话题，而对于智能家居中的家用电器来说，采用无线电能传输技术具有较为明显的优势，能够摆脱传统的充电线缆对电器互联的限制，体现出了更大的便捷化、人性化，人们更加趋向于“无尾”家电的应用。

3、医疗设备中的应用。

在医疗设备中，无线电能传输技术同样能体现出较大的优势，主要是应用与集中植入式的医疗设备中进行无线供电，例如：心脏起搏器、全人工心脏等等。植入式的医疗设备通常所需的供电功率较小，适宜采用植入式电池的无线充电等方式来进行供电。在人体植入式设备中进行非接触式的无线电能传输是当前研究的主要热点，无线电能传输在医疗设备中的应用主要具有以下几点优势：第一，避免导线与人体皮肤直接接触，防止由于感染而出现并发症;第二，避免植入式电池的电能耗尽之后需要进行手术来更换的问题，降低了由于手术而带来的二次伤害;避免人体皮肤直接进行电气连接，消除了意外点击的安全隐患，消除了物理层面的磨损以及电气腐蚀，具有较高的安全性、可靠性。

4、工业中的应用

将无线电能传输技术应用到工业中，具有广阔的发展前景。在工业中的特殊场合中，例如设备监测装置、水下机器人等，在以往的供电过程中，即使这些特殊的场合也通常采用换电池或是电缆传输的方式来进行供电，造成设备无法正常使用及维护。而采用无线电能传输技术能够有效的克服这些缺点。

四、结束语。

综上所述，无线电能传输技术经过较长时间的发展，当前能够被应用到许多领域中，为人们的生产生活带来较大的方便，具有较高的安全性以及可靠性。但在其发展过程中，同样存在较多的问题需要解决，例如，理论不够完善等。因此，在今后的发展过程中，应当积极探索，不断创新，在技术上取得突破，将无线电能传输技术进一步完善，提高其供电效率和传输距离，为人们的生活带来更多的便捷。

参考文献：

[1]黄学良，谭林林，陈中，等，无线电能传输技术研究与应用综述[J].电工技术学报，，10(26)：69-70.

[2]范兴明，莫小勇，张鑫.无线电能传输技术的研究现状与应用[J].中国电机工程学报，，5(20):94-95.

usbkey研究与应用 篇7

随着数字技术和网络技术的不断发展和成熟, 各大企业都已经实现信息化和自动化。然而, 针对一个企业中多个应用部门独立开发、维护各自的应用系统的身份认证和授权管理模块, 存在以下问题:

(1) 一个企业的数据往往分散在各个不同的信息系统和文件档案中, 很难实现数据共享, 形成了一个个“信息孤岛”, 企业员工一般需要访问多个应用系统, 才能获得所需要的信息。

(2) 用户需要记忆多个不同的用户名/密码、动态口令卡等。

(3) 分别维护分散应用的成本高, 安全控制分散, 不利于集中控制风险。

(4) 不同应用系统各自的身份认证和授权管理缺乏统一的标准, 升级改造难度大。企业的敏感信息一般都涉及到企业和客户双方的利益, 在安全性方面有着比较高的要求。

针对上述存在的问题, 本文提出了一种基于USBKEY的统一认证服务平台, 利用USBKEY内置的商用密码算法, 对用户进行登录的签名和验签, 完成到服务器的身份认证。利用内置的加密算法对敏感信息进行加解密, 开发了对本地文件的隐藏等功能。

1 系统设计

首先, 对于企业的敏感信息要以密文形式传输, 以防止被动攻击。其次, 要提供统一、有效、集中的用户管理。

(1) 使用USBKEY完成身份认证

USBKEY内置USB控制器、微处理器和存储器。USB控制器负责识别PIN码, 以及整个USBKEY的驱动;存储器中存放着用户的认证信息, 在初始化后系统只能对其进行读操作, 不能任意改动, 保证信息的安全存储;微处理器负责处理HASH函数等的运算和控制。USBKEY通过USB接口和计算机连接, 将认证信息发给认证方。然后, 进行三次握手式的“冲击/响应”的双因子认证。

首先, 把预先设置的密钥 (假设S2) 存储在USBKEY中, 当被认证方提出认证请求的时候, 认证方产生一个随机数 (简称C) , 并将C传送给被认证方的USBKEY上。

此时, USBKEY上的 (C, S2) 为参数, 进行HASH (C, S2) 运算, 并将结果传送给认证方。同时, 认证方也用这个C和1其内部存储的对应于这个USBKEY的密钥 (假设S1) 为参数, 进行HASH (C, S1) 运算。

如果HASH (C, S2) =HASH (C, S1) , 也就说明S2=S1得到认证。

为了防止攻击者攻击认证的主机, 本系统将认证密钥进行加密存储 (即将S1变成S3) , 并将解密密钥 (假设是K) 存储在U S B K E Y中。

在认证过程中, 为了保证K值的安全正确传输, 可以对K进行加密再加校验。把K值正确的传到认证方后, 再将密钥S3解密成S1进行HASH运算然后比较, 如果相同则认为合法。密码算法和密钥的存储及运算均在USBKEY内实现, 提高了保护等级。

(2) 统一身份管理 (UIM)

采用用户身份集中管理模式, 为用户、组、角色等身份数据进行动态建模, 并将相应的身份数据属性分配给指定的应用系统进行分级的身份数据管理。兼顾身份管理的统一性与灵活性, 既可以满足用户、组织机构等身份数据的全局统统一管理模式, 又灵活适应各应用系统定义局部信息, 分配操作权限的实际需要。

身份数据分级管理, 分为超级管理员、组织机构、应用系统、角色用户组等不同级别的管理。便于不同应用系统灵活授权管理。用户、用户组要支持多重关联, 根据用户的职责设定用户的操作权限级别。

灵活的部署方式满足不同集成需要。既可以作为独立的系统存在, 为多个应用系统服务, 也可以作为应用系统的用户管理模块存在。其中, 系统的核心部分是统一身份认证服务。

(3) 平台的总体设计模型如图1所示。

基于总体设计模型图, 构建了一个统一认证服务平台。整个平台分为应用逻辑、服务平台、系统核心和基础整合四层。应用逻辑层由组织内部所有的应用服务组成, 可以跨平台调用服务平台提供的接口。服务平台为应用逻辑层提供管理和业务逻辑两个方面的接口调用。系统核心层是解决统一身份认证和统一用户管理, 对所有的用户信息, 应用系统的服务和用户登录日志等进行管理。基础整合层主要是包括USBKEY提供的签名验签和敏感信息的加密, 并且隐藏文件, 为系统提供高度的安全性。

2 系统实现

2.1 统一身份认证的实现

系统通过USBKEY取得用户身份和角色后可以得到相应用户操作权限。身份认证和权限校验基本流程如图2所示。

(1) 用户通过安全中间件 (USBKEY) 向系统提出申请认证。插入USBKEY弹出PIN口令, 用户输入正确的口令认证方可继续, 当输入错误口令超过一定次数, 用户密码将被锁住, 此时必须由管理员来解锁用户密码。

(2) 系统从USBKEY中得到用户数字证书, 从中获得用户信息 (身份、角色) 。

(3) 服务器产生随机数返回客户端。

(4) 客户端产生随机数, 并对客户端的随机数和服务器的随机数进行数字签名, USBKEY发送签名信息以及用户证书到服务器。

(5) 服务器验证用户证书的合法性和有效性, 合法性通过与相应证书管理数据库进行匹配验证, 验证有效性是指验证该证书是否过期。

(6) 服务器检索用户标识, 检验其与数据库中相应属性是否匹配。

(7) 服务器验证用户签名, 若以上认证都成功则此用户身份被成功认证。

(8) 用户身份被认证后, 用户可以向权限校验服务器直接发出访问控制的请求也可以通过应用系统向权限校验服务器发出访问控制的请求。权限校验服务器返回校验结果, 此时用户可以访问应用系统。

2.2 系统应用集成模式

(1) 完全统一接入模式

在应用系统的改造建设过程中, 将各个应用系统完全集中于现有的统一认证与授权平台的模式。这种模式适用于多数应用系统, 是最优模式如图3所示。

(2) 以平台为数据源的接入模式

在应用系统的改造或建设过程中, 将已有的统一认证与授权平台的数据作为数据源, 自行组织权限和用户管理的模式。具有扩展性和可集成性, 不仅能支持现有的应用系统及其现有的用户系统, 当有新的企业应用被部署或开发的时候, 这个统一身份认证服务可以作为它的身份认证模块的形式工作。也就是说, 新的企业应用可以不自带用户系统, 通过集成该服务的形式来实现等价的功能。这种模式用于外购产品, 用户身份、用户权限与应用结合太紧, 难以分离的情况, 数据同步需要开发, 管理难以统一如图4所示。

(3) 以应用为数据源的接入模式

这种模式用于已建应用系统改造过程中, 因特殊原因, 用户身份、权限作为数据源, 难以改造的情况, 但是改造工作量太大。

在应用系统的改造过程中, 将已有的应用系统的数据作为数据源, 利用统一认证与授权平台来完成权限和用户管理的模式如图5所示。

(4) 代理模式

身份认证服务系统作为应用系统的身份认证代理, 各用户登录应用系统时通过身份认证代理服务器验证身份和获得登录令牌后才能登录应用系统。该种模式相当于使用代理服务器来登录应用系统, 通过代理服务器来进行身份认证和授权。数据源放置在代理服务器中, 但此种模式受到代理服务器的限制, 性能不如上述三种, 应用的比较少如图6所示。

3 结束语

本文针对目前存在“信息孤岛”问题, 提出了基于USBKEY的统一认证服务平台, 阐述了整个平台的整体架构组成, 然后分析了整个平台的认证流程, 最后说明了系统应用集成模式。该平台使用USBKEY参与认证过程, 提高了整个平台的安全性。与其他的认证平台相比还有诸多优势:

(1) 在身份确认过程中, 采用动态的验证方法和硬件技术的结合, 这是一种双因子强认证, 具有很高的安全性。认证密钥在USBKEY中密态存储, 用户不可见, 防止非法用户窃取。避免在网络中传输密钥值, 能够有效避免密钥值在传输过程中被窃取。

(2) USBKEY本身需要一个用户PIN码, 即使通过某种途径非法得到USBKEY, 但由于不知道PIN码, 也不能使用USBKEY。USBKEY可以根据用户的喜好设定“自动锁定”功能。在连续错误输入PIN码的情况下自动锁定。解锁需要通过系统的管理员。有效避免了由于USBKEY丢失带来的损失。

(3) 本地的服务器硬盘存放的信息均经过加密算法的加密和加密隐藏, 没有USBKEY的支持无法找到, 即使找到也是一些乱码, 无法读出明文。

(4) 该平台采用混合密码体制, 加密和签名分别使用对称密码体制和非对称密码体制。这样既可以提高加密速度又可以解决密钥分发上的困难。

参考文献

[1]王育民, 刘建伟.通信网的安全—理论与技术.西安电子科技大学出版社.2004.

[2]汪国真, 杨立身.USBKEY身份认证系统的设计与实现.河南理工大学学报.2004.4.

碳足迹理论与应用研究 篇8

【关键词】碳足迹理论；碳足迹计算；碳足迹应用

随着经济社会的持续发展，人们的生活水平日益提高，大量的能源使用、大规模的工业生产、汽车飞机等新型大型交通工具的广泛使用，温室效应也是极端天气出现的原因，然而温室效应的罪魁祸首是 、 一类的温室气体。

一、碳足迹的定义

碳足迹，也被称为“碳指纹”，它的概念缘起于生态足迹，是对某种活动引起的（或某种产品生命周期内积累）直接或间接的二氧化碳排放量的度量。对于碳足迹的内涵，还存在不少的争议。碳足迹的研究对象是二氧化碳的排放量还是用碳排放量，是用重量单位还是用土地面积单位来表征碳足迹，不同的学者持有不同的意见。POST对碳足迹的定义是，碳足迹是一种产品、一项活动（或服务）在整个生命周期内产生的二氧化碳或其他温室气体的排放总量。Grub和Ellis提出碳足迹是衡量化石燃料燃烧过程中排放二氧化碳总量的指标。Wiedmann认为碳足迹是一项活动中直接和间接产生的二氧化碳排放量，或者产品的各生命周期阶段累积的二氧化碳排放量，并明确指出用二氧化碳排放重量来衡量碳足迹。

二、碳足迹的计算及其局限性

1.碳足迹计算方法

目前国际上碳足迹的计算方法主要有四种：

（1）过程分析法。过程分析法是评估一个产品、一项服务在生命过程中的投入和产出对环境造成潜在影响的方法。

（2）投入产出法。它主要利用投入产出表进行计算，建立平衡方程，计算初始投入、中间投入、中间产品、最终产品之间的关系，适用于宏观面的计算。 （3）生命周期法。它是对产品及其“从摇篮到坟墓”的过程有关的环境问题进行后续评价的方法。

（4）IPCC计算方法。IPCC方法是联合国气候变化委员会编写的温室气体清单指南，，农林和土地利用变化部门等，IPCC方法计算过程全面考虑了温室气体的排放。

这四种方法计算原理和方法截然不同，计算结果相差较大，各有优缺点，各学者和专家有自己的选择倾向，所以导致了碳足迹计算的局限。

2.计算局限性

在全球气候变暖的压力下，各国纷纷开展碳足迹的测算工作，开发了不同的碳足迹评价方法和测算体系，以鼓励和促进低碳生活方式的推广，但是目前还存在一些问题：

（1）大比例尺数据公开程度低，测算必要数据获得困难。缺乏生命周期的数据。尽管很多国家已经建立了相关的数据库，但是具体产品的真实生命周期的许多数据无法得到。（2）各国没有统一的方法论和测算体系，往往同样的产品或是活动过程得到的碳足迹的数值不相同，甚至相差很大，这不利于碳足迹的理念在全球流通。

三、我国碳足迹现状

主要表现在以下几方面：

（1）在产品层面上，相同功能的产品，由于其技术、原理、形状、重量等的差异，碳足迹的相差量很大。如在一份受惠普公司委托而开展的研究报告中提到，数字印刷机的碳足迹远远小于胶印机。

（2）在行业层面上，行业内部碳足迹基本处于不断增长的阶段。碳足迹的总量与城市总体发展进度密不可分，在经济高速发展的时期，由于各部门的能源利用量加大，碳排放量自然比较大，经济规模增长要素是拉动碳排放增长的主导因素。

（3）在城市层面上，不同城市碳足迹增长趋势有很大的差别。比较重庆和天津，发现重庆市碳足迹增长幅值大、速度快，且没有下降的趋势；天津市碳足迹虽有增长，但是速度慢、幅值小，有下降的可能性。

（4）在国家层面上，近几年我国的碳排放增长速率有所减缓，这主要得益于环境保护意识的增强、节能减排工作的部署、相关环境标准的更新。

四、碳足迹应用

把碳足迹应用于实际生产和生活是研究碳足迹的目的所在。实践证明，碳足迹理论拥有很大的应用前景和实际意义，主要体现在：

1.在产品层面上，碳标签的使用和推行是具有可行性的。碳标签是显示产品整个生命周期（原材料开采、制造、销售、使用和废弃处置）的所有温室气体排放量的总和（碳足迹）的标签，贴在产品上、包装上、网站上、产品手册上、销售点，用于比较同类产品中不同厂家或型号产品的碳排放情况。碳标签在顾客购买决定中起着决定性的因素，因而低碳标签对于企业而言是向顾客证明其节能减排承诺的一个有价值的方式。

2.在企业层面上，实行企业内部碳足迹测算是可行的。企业可以通过购买相关的测算软件，了解企业自身的碳足迹分量和总量。相关数据可以和国内外相关企业进行比较，分析差距和原因，提出改进工艺和技术水平的措施和意见，进一步实现清洁生产的要求。

3.在行业层面上，实行行业间碳足迹总量比较是具有现实意义的。城市碳足迹在计算过程中往往是分行业进行计算的，分别计算农业、工业、居民生活、交通运输、绿化环保等行业的碳足迹，并对他们进行横向和纵向的比较，得出不同时期行业内部的碳足迹变化趋势以及行业间的碳足迹分布情况，对实现资源的合理分配和使用具有基础意义。

4.在城市层面上，建立城市内部和城市之间的碳足迹地理信息系统图，可以直观的体现城市内部碳足迹的排放量、城市之间碳足迹总量的差异、城市之间碳足迹的流动情况。通过比较可以相互借鉴经验，调整发展的模式和行业的配比，实现区域的能源合理利用和污染物的最小化排放。

5.在国家层面上，可以通过碳足迹总值的历年趋势、相关预测结果以及环境保护目标的要求，制定更加合理的大气环境保护要求，做到定量化、合理化和可行化。为低碳经济的实现提供数据支持和帮助。

五、结论与建议

碳足迹作为新颖而又完整的概念，已经被证实了它的实用性。碳足迹可以应用到社会生活的方方面面，通过简单的测定，使用者可以直观的观察到个人或集体行为对环境的影响状况。它将为减少温室气体的排放和降低全球变暖效应做出贡献。

【参考文献】

[1]黄文秀. 国外产品碳足迹评价的发展[J]. 创新科技， 2012（5）：13-14.

[2]周叶、何慧、陈俊君. 排影响因子与碳足迹研究述评放[J]. 商业研究， 2011（414）：151-155.