（计算机科学与技术专业论文）跨异构平台的企业移动即时通信系统的研究与设计.pdf

r e s e a r c ha n dd e s i g no n am o b i l ei ms y s t e mf o re n t e r p r i s e a p p l i c a t i o n s at h e s i ss u b m i t t e dt o d a l i a nm a r i t i m eu n i v e r s i t y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h e r e q u i r e m e n t sf o r t h ed e g r e eo f m a s t e ro fe n g i n e e r i n g b y s u nx u e ( c o m p u t e rs c i e n c ea n dt e c n o l o g y ) t h e s i ss u p e r v i s o r ：a s s o c i a t e p r o f e s s o rd uz h e n ja n j u n e2 0 1 1 大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果， 撰写成硕士学位论文 = = 堕昱构垩鱼的全些整动g g 盟适垡丕统的婴究皇送让= = 。 除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体 已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名：圣心童 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学 位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士 学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论 文全文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式 出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。 本学位论文属于：保密口在 年解密后适用本授权书。 不保密团( 请在以上方框内打“4 ) 论文作者签名：瑚、乌导师签名毒插暂 ，、正 日期： l | 年月弘，日 中文摘要 摘要 即时通信( i n s t a n tm e s s a g i n g ，i m ) 系统是随着i n t c r n c t 发展起来的一种网络 应用系统，人们通过它可以方便快捷的进行实时交流，如在线交谈、传递文件、 及视频会议等。随着移动互联网的发展，通过便携的、无线的设备访问i n t e r a c t 己 经成为人们需求的方向，同时互联网即时通信也在向移动化扩张。但目前常用的 大多数移动即时通信平台都是封闭性的，这样就严重阻碍了i m 平台间的互联互 通，不同的i m 软件用户均处在不同的信息孤岛上。x m p p 协议的出现彻底解决了 这一问题，它是一个开放的、基于x m l 的、标准统一的即时通信协议。另外，由 于即时通信系统在商务通信方面也显示出了卓越的功能，如方便查看员工是否在 线、实时交谈、获取商机等，基于以上因素考虑，本文借助x m p p 协议在j a v a m e a n d r o i d 手机平台上设计并实现了一个可跨平台的企业移动即时通信系统。 文中首先描述了系统研究的背景、意义及发展现状，其次介绍了x m p p 协议、 j a v am e 和a n d r o i d 移动平台以及安全性基础知识等相关技术，在此基础上利用 x m p p 客户端类库s m a c k ，完成了基于j a v as e 的c s 构架的桌面即时通信系统的 搭建、设计与实现。随后研究了基于j a v am e 和a n d r o i d 的移动即时通信系统，服 务器采用基于x m p p 协议的实时协作服务器o p c n f i r e ，移动客户端基于j a v a m e a n d r o i d 实现，主要划分了四个模块：界面设计、x m l 解析、x m l 封装和事 件响应模块。由于在商务应用中，系统的安全性尤为重要，所以文中重点分析了 i m 系统中可能存在的安全隐患，并且基于时效性的考虑综合使用了a e s 对称加密 算法、s h a 1 摘要算法、r s a 非对称加密算法、r s a 数字签名算法制定出一个混 合加密策略，采用b o u n c yc a s t l e 加密包予以实现。 设计中，考虑到了目前即时通信系统中存在的两个主要问题：连通性和安全 性，并予以分析和解决。文中实现了一个可供企业使用的安全的跨平台的移动即 时通信系统，该i m 系统的主要功能包括：用户登录、显示好友列表、收发即时消 息和机密消息、用户在线状态管理、好友管理、聊天记录管理等。 关键词：p p ；移动即时通信；混合加密策略 英文摘要 a b s t r a c t i n s t a n tm e s s a g i n g ( i m ) s y s t e mi san e t w o r ka p p l i c a t i o ns y s t e mt h a th a sb e e n d e v e l o p i n gw i t ht h ei n t e r n e t w ec a nc o m m u n i c a t ew i t he a c ho t h e ri nr e a lt i m et h r o u g h i t ，s u c ha so n l i n ec h a t ，f i l et r a n s f e r r i n g ，v i d e oc o n f e r e n c ea n ds oo n i tm a k e su s c o m m u n i c a t em o r ec o n v e n i e n t l ya n df a s t e r w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h em o b i l e i n t e r n e t ，a c c e s s i n gt h ei n t e r n e tt h r o u g hp o r t a b l e ，w i r e l e s sd e v i c e sh a sb e c o m ep e o p l e s n e e d s a tt h es a m et i m e ，t h ei n t e r n e ti n s t a n tm e s s a g i n gi sa l s oe x t e n d i n gi n t ot h em o b i l e f i e l d h o w e v e r ，m o s to ft h ec o m m o n l yu s e dm o b i l ei n s t a n tm e s s a g i n gp r o d u c t sa r en o t o p e n ，t h u si ts e r i o u s l yh i n d e r st h ei n t e r c o n n e c t i v i t yb e t w e e nd i f f e r e n ti mp l a t f o r m s ，a n d u s e r so fd i f f e r e n ti mp r o d u c t sa r ei nd i f f e r e n ti n f o r m a t i o ni s l a n d s t h ea p p e a r a n c eo f t h ex m p p ( e x t e n s i b l em e s s a g i n ga n dp r e s e n c ep r o t o c 0 1 ) ，w h i c hi sac r o s s p l a t f o r m ， s t a n d a r da n do p e np r o t o c o l ，h a sc o m p l e t e l ys o l v e dt h i s p r o b l e m i na d d i t i o n ，t h ei m s y s t e mh a ss h o w ne x c e l l e n tc h a r a c t e r i s t c si nb u s i n e s sc o m m u n i c a t i o n s ，s u c ha ss e e i n g t h es t a t u so fs t a f f , r e a l - t i m ec h a t t i n g ，a c c e s s i n gt ob u s i n e s so p p o r t u n i t i e sa n ds oo n b a s e do nt h ea b o v e ，t h i sp a p e rd e s i g n sa n di m p l e m e n t sac r o s s p l a t f o r mm o b i l ei m s y s t e mf o re n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n sw i t ht h ex m p pp r o t o c o l ，w h i c hi sb a s e do nj a v a m e a n d r o i dm o b i l ep l a t f o r m t h i sp a p e rf i r s td e s c r i b e st h eb a c k g r o u n d ，s i g n i f i c a n c ea n dd e v e l o p m e n ts t a t u so f t h es y s t e m ，a n dt h e ni n t r o d u c e st h ek e yt e c h n i q u e ss u c ha sx m p pp r o t o c o l ，j a v am e a n da n d r o i dm o b i l ep l a t f o r ma sw e l la st h eb a s i ck n o w l e d g eo ft h es e c u r i t y b a s e do n t h ea b o v ek n o w l e d g e ，u s i n gt h es m a c k 1 i b r a r yw h i c hi su s e dt od e v e l o pt h ex m p p c l i e n t ，w ed e s i g na n dr e a l i z ead e s k t o pi ms y s t e mw i t h j a v as eb a s e do nc s a r c h i t e c t u r e t h e n ，w es t u d yt h em o b i l ei ms y s t e mb a s e do nj a v am ea n da n d r o i d w e u s et h eo p e n f i r ew h i c hi sb a s e do nx m p pa st h es e w e r t h em o b i l ec l i e n tc o m p r i s e s f o u rm o d u l e si n c l u d i n gi n t e r f a c ed e s i g n ，x m lp a r s i n g ，x m lp a c k a g i n g ，a n de v e n t r e s p o n s e a st h es e c u r i t yo ft h ei ms y s t e mi sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n ti n b u s i n e s s a p p l i c a t i o n s ，t h i sp a p e rf o c u s e so na n a l y z i n gt h es e c u r i t yr i s k si nt h ei ms y s t e m a n da h y b r i de n c r y p t i o na l g o r i t h mt os e c u r et h es y s t e mi sa l s od e s i g n e d c o n s i d e r i n gt h e e f f i c i e n c yo ft h ei ms y s t e m ，w ea d o p tt h ea e s ，s h a 一1 ，a n dr s aa l g o r i t h m st o i m p l e m e n tt h eh y b r i de n c r y p t i o np o l i c y t h er e a l i z a t i o no ft h es e c u r i t ya l g o r i t h mi s b a s e do nt h eb o u n c yc a s t l ee n c r y p t i o nl i b r a r y 英文摘要 i nt h i sd e s i g n ，w ec o n s i d e rt w om a i ni s s u e sw i t hw h i c ht h ec u r r e n ti ms y s t e m sf a c e ， s u c ha sc o n n e c t i v i t ya n ds e c u r i t y ，a n df i n a l l yr e a l i z eas e c u r ec r o s s p l a t f o r mm o b i l ei m s y s t e mf o re n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n s t h em a i nf u n c t i o n si m p l e m e n t e di nt h i sm o b i l ei m s y s t e mi n c l u d eu s e rl o g i n ，d is p l a y i n gt h er o s t e r ，c h a n g i n ga n dd i s p l a y i n gt h es t a t u s ， s e n d i n ga n dr e c e i v i n gt h ei n s t a n tm e s s a g e sa n ds e c r e tm e s s a g e s ，b u d d ym a n a g e m e n t ， c h a tr e c o r dm a n a g e m e n ta n ds oo n k e yw o r d s ：x m p p ；m o b i l ei n s t a n tm e s s a g i n g ；h y b r i de n c r y p t i o na l g o r i t h m 目录 目录 第1 章绪论。l 1 1 研究背景及意义1 1 2 国内外研究现状2 1 3 论文的研究内容及组织5 第2 章相关技术7 2 1j a v am e 无线应用平台7 2 1 1j a v am e 的体系结构。8 2 1 2m i d l e t s 生命周期9 2 2a n d r o i d 平台体系结构1o 2 2 1a n d r o i d 系统架构1 0 2 2 2a n d r o i d 应用程序结构1 2 2 2 3 应用程序的生命周期1 4 2 3x m p p 协议分析15 2 3 1x m p p 协议框架1 5 2 3 2x m l 流17 2 3 3x m p p 元素。1 8 2 3 4x m p p 常用会话流程2 2 2 4 安全技术基础及移动平台上算法性能比较2 6 2 4 1 消息摘要算法的研究和比较2 6 2 4 2 加密算法的研究和比较2 7 2 4 3 数字签名算法的研究和比较2 9 2 4 4 数字证书3 0 第3 章系统的构架与设计3 3 3 1 系统架构设计。3 3 3 1 1 系统的体系结构3 3 3 1 2 服务器设计3 4 3 1 3 客户端设计3 4 3 1 4 系统运行流程3 6 3 2i m 客户端程序设计3 6 3 2 1 界面设计模块3 7 3 2 2x m l 封装模块3 9 3 2 3x m l 解析模块4 2 目录 3 2 4 事件响应模块4 6 3 3 系统安全性设计4 6 3 3 1i m 的安全威胁4 6 3 3 2 安全性策略的设计4 8 第4 章桌面即时通信系统的实现5 3 4 1 系统整体结构5 3 4 2 客户端功能的具体实现一5 4 第5 章企业移动即时通信系统的实现5 9 5 1 开发环境及工具5 9 5 2 移动i m 客户端功能模块的实现6 0 5 2 1x m l 封装模块的实现6 0 5 2 2 l 解析模块的实现6 4 5 2 3 事件响应模块的实现6 9 5 3 移动i m 客户端主要功能的实现一7 2 5 3 1 用户登录7 2 5 3 2 显示好友列表7 4 5 3 3 收发即时消息7 5 5 3 4 管理在线状态7 6 5 3 5 添加好友7 7 5 3 6 删除好友7 9 第6 章安全性实现81 6 1j c e 配置81 6 2 加密与签名8 l 6 2 1a e s 对称密钥协商8 1 6 2 2 消息加密8 4 6 2 3 数字签名8 6 6 3 安全性能分析8 8 篼章结论。9 、 参考文献9 3 攻读学位期间公开发表论文情况9 7 致谢9 9 跨异构平台的企业移动即时通信系统的研究与设计 第1 章绪论 1 1 研究背景及意义 即时通信( i n s t a n tm e s s a g i n g ，i m ) 是指能够即时发送和接收互联网消息等的 业务，近几年发展迅速，功能日益丰富，逐渐集成了电子邮件、博客、音乐、游 戏、视频等多种功能，即时通信不再只是一个单纯的聊天工具，它已经发展成为 集交流、资讯、娱乐、电子商务、办公协作等为一体的综合化信息平台【1 】。现在人 们越来越依赖来自i n t e m e t 的信息，也越来越不满足于通过个人电脑或办公室的工 作站来访问i n t e m e t ，通过便携的、无线的设备访问i n t e r n e t 己经成为人们需求的 方向【2 】。目前，国内外的即时通信软件的通信平台主要集中在p c 机上，基于移动 平台的即时通信系统仍然占少数，已有的移动即时通信系统有腾讯的移动q q 、微 软的手机m s n 等，它们都实现了基于手机平台的即时通信。但是长期以来，各软 件厂商推出的即时通信软件相互独立，缺乏基于统一标准的互通性，有很多i m 应 用在服务功能接口、数据格式描述上存在着很大的差异，使得不同的i m 应用之间 很难互通，从而阻碍了不同i m 用户之间的交流，因此，不同i m 应用之间的互联 互通成为了一个重要的问题。 当前，g p r s 、3 g 网络和各种w l a n 等无线技术的迅速开发和部署使得无线 访问因特网的范围和规模得以扩大，与此同时，如p d a 、先进的移动电话和可穿 戴电脑等移动平台也变得越来越普及，这意味着我们可以从任何地方，通过不同 的平台和连接技术访问因特网，这给人们的生活带来了很大的便利【3 1 。随着无线网 络的迅速发展，更多基于无线网络的应用也将会被人们了解和使用。目前，信息 和沟通的即时性越来越受到人们的青睐和追捧，即时通信作为通过i n t e r n e t 和他人 即时沟通的一种方式，具有互动性强和价格便宜等特点，对于大多数人来说，通 过即时通信的方式进行信息交互要比电话来得更方便和实惠。移动即时通信将拥 有一个非常良好的市场前景 4 1 。即时通信除了在娱乐、聊天等领域应用广泛之外， 在商务通信、居家办公等领域也显示出了突出的功能。i m 凭借其实时交互的特性， 为人们提供了语音聊天、视频聊天、文件传送、群组聊天、在线探测等功能，能 够帮助企业实现低成本和高效合作等目标。原因在于，在电话、电子邮件、即时 第1 章绪论 通信等诸多方式中，即时通信是最快捷、成本最低、效果最显著的一种方式。它 一方面能够方便企业员工之间的交流，如询问情况、下发任务、员工上报等，同 时也可以让企业员工知道其他人是否在线，从而避免了员工在打电话找人或者通 知开会等事宜上花费大量的时间；另一方面即时通信可以为客户提供一种实时的 对话方式，方便与客户沟通、及时获取商机p - 6 。总之，企业通过使用即时的信息 沟通方式可以在关键的商业流程中消除管理和实施中的延迟，从而提高企业竞争 力。 随着i m 应用的普及，尤其是它在商务通信方面的应用日益广泛，i m 的安全 性问题变得越来越突出。由于i m 具有即时性的特点，使得通过i m 进行的网络攻 击传播更快，后果更严重。因此，文中针对以上提到的、目前即时通信系统面临 的两大主要问题：连通性和安全性，对系统进行了详细的分析、设计与实现。 1 2 国内外研究现状 即时通信的诞生是以1 9 9 6 年i c q 的出现为标志的，并在短短的时间内获得了 迅速的发展，成为继电话、电子邮件之后的第三种现代通信方式r m 】。通过即时通 信的方式信息可以立刻发送到接收者，接收者可以不必马上回复，且发送者可以 同时向不同的接收者发送不同的信息。i m 继承了电话的“即时性 和电子邮件的 “并发性 两大优点，成为两种通信方式的补充【| m 】。以微软的m s n 、腾讯的q q 等为代表的传统p c 即时通信业务在中国乃至全球市场都取得了很大的成功。i m 的出现使得人们之间的联络和沟通变得更加方便、快捷，且所需的成本也相较于 其它通信方式大大降低，对于企业来说，这些特性恰好也是它们所关注的。 企业级的即时通信( e n t e r p r i s e i n s t a n t m e s s a g i n g ，e i m ) 可以看做是个人即时 通信应用的延伸。据统计，9 0 以上的企业网内部都在运行q q 、m s n 等个人即 时通信工具，人们已经习惯了使用即时通信工具进行日常的工作联络。可是大多 数员工都是在没有获得企业许可的情况下使用个人即时通信工具，这给企业网络 带来了较严重的安全隐患和效率问题。再加上个人即时通信工具会让员工陷入非 工作状态的聊天中，因此很多企业也通过各种手段禁止员工使用q q 、m s n 等通 信工具。在这种现状下，采用专用的、企业级的即时通信工具自然就成为了企业 跨异构平台的企业移动即时通信系统的研究与设计 客户最好的解决方案，这样既满足了内部员工的沟通习惯，又解决了公司制度和 网络安全等问题，一举两得。 目前，国内外市场上的企业即时通信工具主要有：腾讯的r t x 、i b m 的l o t u s s a m e t i m e 、微软的u c 、点击科技的g k e 、中国互联网办公室的i m o 、红杉树的 e a s yt o u c h 等。这些企业即时通信工具可以有效的帮助企业减少开支，包括各种 差旅费用、音视频会议服务费用、电话费用等；而且同时也为用户提供了简单的 实时交流方式，用户可以轻松的查看同事是否在线，并更加可靠地、有效地联系 他们。但是到目前为止，以上这些e i m 产品中多数只能运行在p c 机上，移动端 的e i m 并未得到足够的重视，如腾讯的r t x 、中国互联网办公室的i m o 等并没 有相应的手机版本。这样会使得e i m 的使用出现一定的局限性：当企业引入e i m 后，员工间的相互沟通将会以e i m 为主，在没有移动e i m 产品的情况下，当企业 员工外出办公、路上塞车等无法使用电脑的时候，将无法通过i m 的方式与其它人 进行沟通，这样会对正常工作的效率有所影响。 相对于个人即时通信工具而言，企业级即时通信工具更加强调安全性、实用 性、稳定性和可扩展性。通常从公共i m 演变而来的e i m 有一个致命的共性，即 安全性不够【9 】。目前，专门针对q q 、m s n 等公共蹦系统的病毒和黑客十分猖獗， 已经成了互联网的十大公害之一，其企业级i m 也面临同样的问题【1 0 】。解决这类问 题的方法有两个：一是安装第三方软件，如杀毒软件、防火墙等；二是加强自身 的安全性。多数公司选择采用第二种方法，如腾讯的r t x 在消息传送、文件传输 时就采用了1 2 8 位的加密，达到了商业级安全标准，同时信息的存储采用数据库 方式，以保证个人信息的安全与个人隐私。另外，企业用户面临的一个重要问题 就是大多数i m 系统是公开的，用户只要知道另一个用户的i m 地址就可以向对方 发送即时消息，这样可能会使企业的商业机密被泄露。大多数p c 端的e i m 都用 到了一些安全措施，但是基于效率、内存等因素的考虑，p c 机上e i m 的安全措施 不能原样的复制到移动端，因此，移动端的i m 应用必须要针对自身的实际情况制 定出合理的安全措施。 现有的e i m 产品中，大多数是不可以跨平台交流的。一方面原因在于，部分 公司只开发了p c 端的e i m 产品尚未开发移动端产品，所以e i m 软件只可以运行 第1 章绪论 在p c 端，或者基于不同电脑操作系统的e i m 之间无法互相通信，又或者基于不 同手机操作系统的一些移动e i m 之间无法互通；另一方面是，+ 多数e i m 产品采用 的是私有协议，开发者专注于自身产品的进一步研发上，而忽略了与其它公司的 产品之间的互联互通，采用这样的e i m 产品不利于兄弟单位或者关联企业之间的 沟通，对企业的工作效率有一定的影响。 在互联网技术标准化组织i e t f 中，把即时通信协议划分为四种，包括即时消 息和出席协议( i n s t a n tm e s s a g i n ga n dp r e s e n c ep r o t o c o l ，i m p p ) 、出席和即时消息 协议( p r e s e n c ea n di n s t a n tm e s s a g i n gp r o t o c o l ，p r i m ) 、针对即时消息和出席扩展 的会话发起协议( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c o lf o ri n s t a n tm e s s a g i n ga n dp r e s e n c e l e v e r a g i n ge x t e n s i o n s ，s i m p l e ) ，以及可扩展消息和出席信息协议( e x t e n s i b l e m e s s a g i n ga n dp r e s e n c ep r o t o c o l ，x m p p ) 【1 1 】。i e t f 已经批准x m p p 为互联网标准， x m p p 是由i e t f 的工作小组x m p pw o r k i n gg r o u p 指定的，是一种实现即时通信 的标准，可用于即时通信及流动x m l 数据的交换。x m p p 协议的基础是j a b b e r ， 由j a b b e r 公司开发，由独立的非营利团体j a b b e rs o f t w a r ef o u n d a t i o n 管理。 x m p p 是一种基于x m l t l 2 】的传递消息路由和出席信息的标准协议，它为不同 网络之间的互联提供了一种安全且简单的编程语言【1 3 - 1 4 1 。它所具备的开放性，使 开发者之间可以互相合作、共同进步，促进了即时通信领域技术的交流与进步。 对于用户而言，在面对着各种没有统一标准、无法互联的即时通信服务的情况下， x m p p 的出现实现了整个即时通信服务协议的统一，促进了服务器之间的准即时 操作，即使在操作系统和浏览器完全不同的情况下，用户之间也可以通过x m p p 协议传递消息。相对于其他几种i m 协议而言，x m p p 除了具有上面描述的开放、 标准统一等特点之外，还具有以下优点： 安全，x m p p 采用t l s ( t r a n s p o r tl a y e rs e c u r i t y ) 的频道加密方法来确保 x m l 流的安全，用以防止篡改和偷听；x m p p 的s a s l ( s i m p l e a u t h e n t i c a t i o na n ds e c u r i t yl a y e r ) 提供了一种通用的方法为基于连接的协 议提供验证支持。 可扩展性，在x m p p 中，即时消息和出席信息都是基于x m l 的结构化信 息，这些信息都是以x m l 节的形式在通信实体之间交换的。x m p p 继承 跨异构平台的企业移动即时通信系统的研究与设计 了x m l 的语义完整性和可扩展性。 灵活性，x m p p 具有很好的弹性，除了可以用于即时通信以外，还可用于 网络管理、协同工具、文件共享、游戏、远程监控等【1 5 】。 分布式的网络架构，x m p p 协议都是基于c s 架构，但是x m p p 协议本身 并没有这样的限制。网络的架构和电子邮件十分相似，但没有结合任何特 定的网络架构，适用范围非常广泛。 另外，目前有很多种移动平台，各种智能手机的新势力也在不断的崛起，但 它们都存在着一定的局限性。例如，由摩托罗拉、西门子、诺基亚等几家大型移 动通讯设备公司共同出资组建的合资公司塞班的产品s y m b i a no s ，它采用多种平 台( p e a r l ，q u a r t z ，c r y s t a l ) 来适应不同人群的需求，但各平台的第三方软件不兼 容给用户带来了很大的不便；另外，版本之间的兼容性较差，每当有新版本的产 品发布时，一部分软件需要开发商跟进更新才能解决问题；此外，它虽然非常成 熟，但还带有浓烈的保护色彩。又如i p h o n e 只是苹果公司的封闭平台，用户无法 在i p h o n e 中自行安装应用程序，所有的东西都是由苹果自行设计制造的，从而确 保利润不被第三方分享。j a v am e 是j a v a 专门针对嵌入式电子设备开发的平台， 主要应用在移动电话、p d a 、电视机项盒及其它资源受限的设备上，j a v am e 是目 前移动设备上使用最广泛的开发平台。j a v am e 应用是建立在k v m 之上的，而主 机操作系统是位于j a v am e 平台之外的，这样的设计为应用程序提供了跨操作系 统的特性【l6 1 ，主机操作系统可以是s y m b i a n 、l i n u x 和w i n d o w sm o b i l e 等，采用 j a v a 技术可以很好的解决e i m 应用跨平台使用的问题。 1 3 论文的研究内容及组织 论文主要研究的内容是：首先，加深对x m p p 协议、j a v am e a n d r o i d 移动平 台、安全性基础等知识的理解；其次，实现一个基于j a v as e 的桌面即时通信系统， 系统的服务器端采用基于x m p p 的实时协作服务器o p e n f i r e ，后台数据库采用 m y s q l ，客户端借助x m p p 协议的客户端类库s m a c k 实现，此外采用x m p p 协 议的客户端软件s p a r k 作为与此次设计的客户端通信的另一方；再次，设计个基 于j a v am e a n d r o i d 移动平台的即时通信系统，系统的客户端需实现i m 应用的主 第1 章绪论 要功能；最后，考虑系统的安全性，通过比较各种安全算法的效率，最终采用a e s 对称加密算法、s h a - 1 摘要算法、r s a 非对称加密和签名算法制定了一个混合加 密策略，用以实现一个可以跨平台的、能够进行身份验证和传递机密消息的、供 企业使用的移动即时通信系统。具体描述为以下几个方面： ( 1 ) 深入研究即时通信系统的框架和相关技术； ( 2 ) 深入研究x m p p 协议； ( 3 ) 基于j a v as e 的即时通信系统搭建与设计； ( 4 ) 基于j a v am e a n d r o i d 的移动即时通信系统设计； ( 5 ) 移动平台上实现x m l 的解析和封装； ( 6 ) 即时通信系统的安全性设计与实现。 论文的总体结构组织如下： 第1 章，主要介绍了系统的研究背景和意义、研究现状及论文的组织结构； 第2 章，对设计中用到的关键技术进行详细的分析和研究，包括即时通信系 统框架、j a v am e 框架、a n d r o i d 体系结构、x m p p 协议分析、安全性技术等； 第3 章，描述了对整个企业移动即时通信系统的构架和设计，具体包括系统 的总体架构、客户端功能模块的划分和系统安全性的设计等几个部分； 第4 章，描述了基于j a v as e 的桌面即时通信系统的搭建与实现； 第5 章，描述了基于j a v am e a n d r o i d 的企业移动即时通信系统的具体实现， 包括系统的搭建、客户端各功能模块的实现以及客户端的各功能是怎样通过这些 功能模块组合实现的； 第6 章，系统安全性的实现，包括密钥的生成、加密签名等算法和混合加密 策略的实现等； 第7 章，对全文工作做了总结。 跨异构平台的企业移动即时通信系统的研究与设计 第2 章相关技术 2 1j a v am e 无线应用平台 j a v a 是由s u nm i e r o s y s t e m s 公司于1 9 9 5 年5 月推出的j a v a 程序设计语言和 j a v a 平台的总称。j a v a 利用虚拟机技术，可以不必针对所有的装置重写程序，让 程序在各种不同的装置上执行，虚拟机可以将j a v a 程序翻译成个别运算装置所能 了解的指令。 虽然存在着各种各样的手机平台，但它们普遍支持j a v a 应用。当采用j a v a 技 术后，编写应用程序和提供服务的人员就不必关心接受其服务的手机采用的是什 么操作系统和芯片，只需按照j a v a 规范编写应用程序即可。同样，手机生产商也 不必顾虑将来由谁来提供增值服务。采用j a v a 技术可以建立完整、高效的无线数 据增值服务产业链，从而为用户提供灵活、个性化、内容方式多样的服务。 j a v a 平台是一种纯软件平台，它可以在各种基于硬件的平台上运行。它主要 有三个版本，分别是适用于小型设备和智能卡的j a v a2 平台微型版( j a v a2p l a t f o r m 。 h ? ” m i c r oe d i t i o n ，j a v am e ) 、适用于桌面系统的j a v a2 平台标准版( j a v a2p l a t f o 锄 s t a n d a r de d i t i o n ，j a v as e ) 、适用于创建服务器应用程序和服务的j a v a2 平台企 业版( j a v a2p l a t f o r me n t e r p r i s ee d i t i o n ，j a v ae e ) ，这使得开发人员、服务提供 商和设备生产商可以针对特定的市场进行开发【1 7 1 。 j a v am e ，是一种高度优化的j a v a 运行环境，主要针对消费类电子设备， 如移动电话、数字机项盒、汽车导航系统等。它将j a v a 语言的与平台无关 的特性移植到小型电子设备上，允许移动无线设备之间共享应用程序。 j a v as e ，用于开发和部署桌面、服务器以及嵌入设备和实时环境中的j a v a 应用程序。j a v as e 包含了支持j a v aw e b 服务开发的类，并为j a v ae e 提 供基础。 j a v ae e ，用于开发部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端j a v a 应 用程序。j a v ae e 是在j a v as e 的基础上构建的，它提供w e b 服务、组件 模型、管理和通信a p i ，可以用来实现企业级的面向服务体系结构和w e b 2 0 应用程序。 第2 章相关技术 2 1 1j a v am e 的体系结构 j a v am e 是s u n 专门为电源有限、网络连接有限以及图形用户界面能力有限的 设备开发的，它为在移动设备和嵌入式设备上运行的应用程序提供了一个健壮且 灵活的环境。j a v am e 包括灵活的用户界面、健壮的安全模型、许多内置的网络协 议以及对可动态下载的连网和离线应用程序的丰富支持f l 引。基于j a v am e 规范的 应用程序可以“一次编写，到处执行”，而且可以充分利用每个设备的本机功能。 与j a v as e 和j a v ae e 相比，j a v am e 的运行环境和目标更加多样化，而其中 每一种产品的用途却是单一且资源限制严格的。为了在达到标准化和兼容性的同 时尽量满足特定范围内的设备需求，j a v am e 的构架分为配置( c o n f i g u r a t i o n ) 、 简表( p r o f i l e ) 和可选包( o p t i o n a lp a c k a g e ) ，它们的组合、取舍形成了具体的运 行环境，每一种组合都应该使这些设备的内存、处理器和i o 能力达到最优化。j a v a m e 的体系结构如图2 1 所示。 可选包( o p t i o n a lp a c k a g e ) 简表( p r o f i l e ) 配置( c o n f i g u r a t i o n ) j a v a 虚拟机( j a v av i s u a lm a c h i n e ) 操作系统( o p e r a t i n gs y s t e m ) 图2 1j a v am e 体系结构 f i g 2 ia r c h i t e c t u r eo f j a v am e 操作系统位于j a v am e 运行环境的最底层，负责管理和配置手持设备的所有