网络安全是信息系统的一个重要研究方向,而身份认证技术是保护网络信息资源安全的第一道大门,在安全系统中的地位极其重要。公钥基础设施PKI作为一种认证技术的安全设施,能够在开放网络环境下提供身份认证与鉴别,并能保证信息的机密性、完整性及抗否认性,目前已经成为网络信息安全认证领域中的主流技术。本文围绕一个PKI认证中心的设计和开发,对实现安全、可靠、可扩展的系统所涉及的关键理论—公钥密码体制和数字证书进行了研究,主要的工作有:(1)阐述了PKI的相关技术。对PKI的组成和标准、PKI的核心组成部分—CA的结构以及PKl的基本元素数字证书进行了详细分析。(2)研究了公钥密码体制的算法。在对密码技术分析的基础上,从对称密钥体制和公钥密码体制入手,对公钥密码体制中基于不同难题的RSA算法、DSA算法和ECC算法进行了深入地剖析和比较研究。(3)实现了3个非对称密码算法。RSA算法中给出了一种安全大素数生成的方法,并采用了Montgomery算法提高模密运算速度的方法,DSA算法中采用了在验证过程消除逆元运算的方法,在此基础上,实现了改进的RSA算法、改进的DSA算法和ECC算法。(4)设计实现了数字认证中心系统。该系统将上述算法(RSA算法、DSA算法和ECC算法)应用在认证的加密和签名过程中,并可为用户签发两种类型的证书,完整的实现了证书颁发、证书撤销、证书查询和证书更新等主要功能。本课题来源于陕西省自然科学基金(2006F50)和航空科学基金项目(06ZC31001)。