在构建全国烟草行业卷烟生产经营决策信息系统(简称国家烟草一号工程)中,存在数据完整性、机密性、不可否认性及身份认证授权等安全问题。本文密切结合我国烟草行业信息化发展的安全需要,提出以公钥基础设施(PKI)为基本工具,研究在Internet环境下该系统的安全框架结构,研发了国家烟草一号工程安全认证系统(CTCA),解决了存在的安全问题,具体研究工作如下:通过对PKI/CA的原理和技术的分析,和对私钥保存和身份认证技术的研究,本文采取了USB key盘保存私钥与身份认证的方法。将PKI技术延伸到无线领域,利用WPKI技术解决无线扫描器终端安全认证问题。重点进行CTCA系统的设计,以PKI规范、PKCS协议族为基础,进行设计开发。从系统总体设计方案、设计遵循原则和标准、系统结构、数据库表设计、安全性设计、所使用的关键技术等方面详细论述。系统采用层次结构设计,在设计和实现过程中使用了各种有效的方法,以尽可能的减少各系统组件的耦合性,从而提高了系统的交互性、扩展性以及可维护性。建立CTCA系统的框架结构,对系统中的主要功能模块设计并具体实现。分析烟草一号工程的复杂业务流程和烟草行业信息化发展,规划其安全需求,具体分析各种不安全因素,并提出解决这些不安全因素所采用的具体方法。经实际部署与实施,本系统能够为应用系统提供统一用户身份认证,保障数据的机密性、完整性、不可否认性以及授权与访问控制。