随着互联网技术的飞速发展，网络安全问题日益凸显，成为计算机系统服务领域亟待解决的关键课题。计算机毕业设计以“基于Spring Boot框架与MD5加密算法的网络安全系统设计”为核心，旨在构建一个高效、可靠的安全防护体系，系统代号暂定为SB7M89，以应对常见的网络攻击与数据泄露风险。
一、 系统设计背景与目标
在当前的数字化时代，各类计算机系统服务，尤其是Web应用，面临着SQL注入、跨站脚本（XSS）、信息窃取等多种安全威胁。数据在传输与存储过程中的明文状态是主要风险点之一。本设计旨在利用Spring Boot的快速开发特性与MD5算法的单向加密能力，设计并实现一个综合性的网络安全系统。核心目标包括：1) 对用户敏感信息（如密码）进行可靠的加密存储；2) 提供基础的身份认证与访问控制机制；3) 防范常见Web攻击，增强系统整体安全性。
二、 核心技术选型：Spring Boot与MD5算法
- Spring Boot框架：作为本系统的基础开发框架，其优势在于简化了基于Spring的应用初始搭建和开发过程。通过自动配置、起步依赖等特性，能够快速构建独立运行、生产级别的微服务架构应用，为安全功能的集成提供了稳定、高效的环境。
- MD5加密算法：MD5（Message-Digest Algorithm 5）是一种被广泛使用的密码散列函数，可产生一个128位（16字节）的散列值。在本系统中，其主要职责是对用户密码进行单向哈希加密后存储。即使数据库泄露，攻击者也无法直接获取明文密码，大大增强了认证信息的安全性。需要指出的是，为应对彩虹表等破解手段，实际应用中常采用“加盐”（Salt）策略，即对原始密码拼接一个随机字符串后再进行MD5哈希，进一步提升安全性。
三、 系统架构与功能模块设计
系统采用经典的分层架构，在Spring Boot框架下进行模块化设计：
- 表现层：负责处理HTTP请求与响应，使用Thymeleaf或前后端分离模式（如Vue.js）构建用户界面，展示登录、注册、权限管理等功能页面。
- 业务逻辑层：作为系统核心，封装所有安全业务规则。该层包含用户认证服务、密码加密服务（集成MD5加盐算法）、会话管理、以及安全审计日志记录等关键服务。
- 数据访问层：通过Spring Data JPA或MyBatis等持久化框架，与数据库（如MySQL）进行交互，安全地执行用户信息、权限、日志等数据的增删改查操作。
- 安全支撑层：这是本设计的特色所在。除了核心的MD5密码加密模块外，还将集成Spring Security框架，用以配置详细的身份验证和授权策略，管理用户角色与权限，并有效防御CSRF（跨站请求伪造）等攻击。
四、 关键安全特性实现
- 用户密码安全存储：用户注册时，系统后台调用加密服务，对用户提交的明文密码生成一个随机盐值，将“密码+盐值”组合后进行MD5哈希运算，最终将哈希值与盐值一同存入数据库。登录验证时，使用存储的盐值以相同流程处理输入密码，并与存储的哈希值比对。
- 会话安全管理：利用Spring Security管理用户会话，可配置会话超时、并发会话控制（防止同一账号多地登录），并对敏感操作（如修改密码、支付）进行二次验证。
- 输入验证与过滤：对所有用户输入进行严格的验证和过滤，防止SQL注入和XSS攻击。Spring框架本身及相关的Validation API为此提供了良好支持。
- 安全日志与监控：系统记录关键的安全事件，如登录成功/失败、权限变更、敏感数据访问等，便于事后审计与异常行为分析。
五、 系统测试与评估
完成开发后，需对系统SB7M89进行全面的安全测试与性能评估。测试内容包括：
- 功能测试：验证用户注册、登录、加密、权限控制等核心功能是否正常。
- 安全性测试：使用工具或手动方式，尝试模拟SQL注入、暴力破解密码等攻击，检验系统的防御能力。特别注意评估MD5加盐策略的有效性。
- 性能测试：评估在高并发请求下，加密、认证等安全操作对系统响应时间的影响，确保在安全的同时不牺牲过多性能。
六、 与展望
本毕业设计通过整合Spring Boot的敏捷开发优势与MD5加密算法的可靠性，构建了一个面向计算机系统服务的初级网络安全防护体系。它不仅实现了用户认证信息的安全管理，还通过框架级的安全配置提升了整体防护水平。网络安全是一个持续对抗的过程，MD5算法目前已被证明存在碰撞漏洞，不再推荐用于极高安全要求的场景。该系统可进一步升级加密算法至SHA-256、bcrypt等更安全的方案，并集成Web应用防火墙（WAF）、入侵检测系统（IDS）等更高级的安全组件，以构建更加立体、坚固的网络安全防御体系，更好地服务于各类计算机系统。
