整合線上軟體開發工具、線上廣播與加密技術之軟體工程線上考試系統

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研究生：	廖舜權 Shun-Chuan Liao
論文名稱：	整合線上軟體開發工具、線上廣播與加密技術之軟體工程線上考試系統 Online Examination System for Software Engineering Courses using Software Toolkit, Online Broadcast and Encryption
指導教授：	李允中 Jonathan Lee
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	資訊電機學院 - 資訊工程學系在職專班 Executive Master of Computer Science & Information Engineering
畢業學年度：	100
語文別：	中文
論文頁數：	66
中文關鍵詞：	數位簽章、雜湊函數、非對稱式密鑰加密法、線上廣播、軟體工程、線上考試、對稱式密鑰加密法
外文關鍵詞：	Violet UML Editor, Digital Signature, Hash Function, fMath, Red5, Symmetric Key Encryption, Base64, JFreeChart, google-code-prettify, Asymmetric Key Encryption, UML
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大部份的線上考試系統只提供單選題、複選題、問答題等文字模式的
考試方式。為了改善上述問題，本研究以軟體工程線上考試系統為例，在系統中整合多種線上編輯元件，實作了線上編輯UML、數學方程式、程式碼、資料圖表等不同型態的考試方式，讓線上考試系統不再局限於文字模式的考試方式。
除此之外，教師在學生進行線上考試時需要對學生進行系統操作的示
範，為滿足此需求，本研究整合了Red5 Media Server 影像串流平台，讓線上考試系統可將教師電腦螢幕上的畫面，廣播給正在線上考試的學生觀看。
同時為了增加線上考試系統與異質平台的溝通與整合能力，本研究應
用對稱式密鑰加密法(Symmetric Key Encryption)、非對稱式密鑰加密法(Asymmetric Key Encryption)、雜湊函數(Hash Function)、數位簽章(Digital Signature)等技術實作了考試資料查詢服務，讓線上考試系統具備安全的資料交換介面。

Most of online examination systems only provided textual mode questions like multiple choice/choices questions, short answer questions. In order to improve this issue, we integrated a variety of online edit components into our
online examination system including UML(Unified Modeling Language), mathematical equations, programming code, data sheet editors…etc. With this various types of examination edit components, online examination no longer limited to textual mode examination.
During the online examinations, demonstration for students about how to operate this system is necessary. In order to fit this need. Our system integrates Red5 Media Server streaming platform. Teacher can broadcast the streaming of
the desktop operations to those students who is doing their online examination.
For the compatibility of communication across different platforms, we apply Symmetric Key Encryption, Asymmetric Key Encryption, Hash Function and Digital Signature on our online examination query services that enhances information security in online examination system.

摘 要....................................................i
ABSTRACT.................................................ii
誌 謝....................................................iii
目 錄....................................................iv
圖 目 錄.................................................vi
表 目 錄.................................................ix
一、緒論.................................................1
1-1 導論.................................................1
1-2 研究動機.............................................1
二、背景相關研究.........................................4
2-1 Base64 編碼..........................................4
2-2 對稱式密鑰加密法.....................................6
2-3 非對稱式密鑰加密法...................................6
2-4 雜湊函數.............................................7
2-5 數位簽章.............................................8
三、系統架構.............................................10
3-1 系統架構.............................................10
3-2 功能架構.............................................10
四、系統實作.............................................12
4-1 UML 編輯功能實作.....................................12
4-2 數學方程式編輯功能實作...............................17
4-3 程式碼編輯功能實作...................................21
4-4 資料圖表功能實作.....................................25
4-5 線上廣播功能實作.....................................30
4-6 實作安全的網路服務介面...............................39
4-6-1 非對稱金鑰對實作介紹...............................40
4-6-2 數位簽章及非對稱加密實作介紹.......................41
4-6-3 檢查時間戳記及驗證簽章實作介紹.....................42
4-6-4 對稱加密及傳送對稱金鑰實作介紹.....................43
4-6-5 非對稱解密及對稱解密實作介紹.......................44
五、系統實例演示.........................................46
5-1 線上出題與考試.......................................46
5-1-1 建立UML 考題.......................................46
5-1-2 建立方程式考題.....................................49
5-1-3 建立程式碼考題.....................................51
5-1-4 建立資料圖表考題...................................53
5-1-5 審題...............................................54
5-1-6 出卷...............................................56
5-1-7 新增線上考試.......................................58
5-1-8 學生進行考試.......................................59
5-2 線上廣播功能.........................................61
5-3 考試資料查詢服務.....................................62
六、結論與展望...........................................64
6-1 結論.................................................64
6-2 未來展望.............................................64
參考文獻.................................................66

                                

[1] 許來國，「整合OpenID 與RIA 技術之軟體工程線上考試系統」，國立中央大學，碩士論文，民國99 年。
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[3] LaTeX, http://www.latex-project.org/.
[4] MathML, http://www.w3.org/Math/.
[5] google-code-prettify, http://code.google.com/p/google-code-prettify/.
[6] JFreeChart, http://www.jfree.org/jfreechart/.
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[12] Violet UML editor, http://alexdp.free.fr/violetumleditor/.
[13] Developing and Deploying Java Applets, http://docs.oracle.com/javase/tutorial/deployment/applet/index.html.
[14] fMath, http://www.fmath.info/.
[15] red5-screenshare, http://code.google.com/p/red5-screenshare/.
[16] Developing and Deploying Java Web Start Applications, http://docs.oracle.com/javase/tutorial/deployment/webstart/index.html.
[17] J.Garrett, Ajax: A New Approach to Web Application, http://www.adaptivepath.com/publications/essays/archives/000385.php.
[18] JSON, http://www.json.org/.
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[20] 彭育彥，「設計與實作SOAP 服務與RESTful 服務之整合方法」，國立中央大學，碩士論文，民國98 年。
[21] Jersey User Guide, http://jersey.java.net/nonav/documentation/latest/index.html.
[22] Amazon Simple Storage Service API Reference, http://docs.amazonwebservices.com/AmazonS3/latest/API/.
[23] Yahoo! Answers API, http://developer.yahoo.com/answers/.
[24] RFC 2045, http://tools.ietf.org/html/rfc2045/.

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