随着计算机技术的发展和网络的快速普及,企业、政府、学校等各种组织机构的网络办公系统正快速发展,电子商务、电子邮件等信息服务、网络交流等技术手段也得到广泛应用。网络化办公在带来大大提高效率、方便的同时,也带来了如何确保网上通信安全的问题,密码学就是这样一门研究信息安全的学科。目前常见的安全解决方案主要是PKI—即基于证书的公钥加密体制,但PKI体制在使用过程中涉及对证书的一系列的操作和管理,如证书的签名、发布、撤销和验证等,系统部署的复杂性和使用的不方便成为PKI大范围推广应用的最大阻碍。基于身份公钥加密(Identity-based Encryption,简称IBE)体制是一种新的公钥加密体制,它具有直接采用身份信息作为公钥、不需要涉及证书及其相关操作的优点,采用IBE体制来解决网络间的安全通信问题是一条值得研究的新途径。本文介绍了密码学的基础理论知识,研究和分析了基于身份加密体制的基本模型、实现方案以及在实际应用中遇到的安全问题(包括身份认证、PKG服务器私钥管理、密钥托管等问题),并提出了自己的一些解决方案;提出了基于身份加密的安全应用框架设计,给出了框架各个部分的详细设计,并对该框架作了相应的分析;在BF方案IBE代码库的基础上,开发实现了基于身份加密的安全电子邮件的应用框架,最后给出该应用的运行测试及相应分析。