随着互联网的广泛应用和普及,网络安全问题也越来越受到社会的关注,并成为网络通信领域中重要的研究课题。由于网络协议、操作系统或者应用软件在设计过程中会存在一些漏洞,攻击者可能会利用这些漏洞进入网络化系统窃取敏感数据。这将会损害用户的经济利益,甚至可能影响到国家安全,所以采取一定的安全措施防止非法用户入侵系统是十分必要的。目前,网络安全主要提供五种安全服务,分别为身份认证服务、访问控制服务、机密性服务、完整性服务和抗否认性服务。其中,身份认证是网络化系统安全的第一道防线,所有其它安全服务的实现都需要身份认证提供支持。因此,对身份认证的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文首先介绍了身份认证所需的密码学知识,分析了静态口令认证机制的优缺点。针对该机制不能抵御重放攻击、中间人攻击和网络监听的不足,重点研究了一次性口令认证和双向认证的设计原理,结合数据加密的思想,提出了一个基于数字证书的一次性口令身份认证方案即CertOTP身份认证方案,并利用Java语言、JSP语言和CrytoAPI开发包进行设计与实现。该系统具有抵御口令猜测、网络窃听、重放攻击、中间人攻击和社交工程的优点。系统经运行和测试,结果表明基于数字证书的一次性口令身份认证系统的方案是正确、合理和安全的。