论文摘要
随着计算机网络技术的飞速发展，各种网络服务已经渗透到人们生活的各个领域，一方面给人类生活带来了巨大的便利和好处，另一方面又带来了前所未有的威胁。由于一些重要数据在网络上传输，所以其保密性、完整性和认证性必须得到保证。信息安全技术是解决这一问题的有效方法。虚拟专用网VPN作为新一代安全技术以其能够提供简单、廉价、安全和可靠的Internet访问隧道而备受青睐。目前，虚拟专用网主要有IPsec和SSL两种技术。IPSec(IP Security)协议提供的安全服务保证数据在网络上传输过程的机密性、完整性和抗重放保护以及提供网络访问控制能力。NAT(Network Address Translation，网络地址翻译)主要为了解决IPv4网络地址短缺问题，同时NAT也具有屏蔽内部网络拓扑结构的作用，为缺乏全局IP地址的公司提供Internet接入服务。一般的IPSec VPN只提供设备级认证(通过预共享密钥和数字证书)，而没有提供用户级认证，这样存在极大的安全隐患。仔细研究了认证扩展体制XAuth，然后基于RADIUS结合LDAP和OTP构造了一个适用、有效的方案可以提供用户级认证，验证用户动态口令和用户权限，并在实践中实现。IPSec和NAT存在本质上的不兼容性。对IETF提供的UDP封装方案进行研究，并对它的一个改进方案进行了研究分析，找出其不足。提出自己的解决方案，力求一种安全有效的解决方法，使IPSec和NAT协调工作。现在SSL技术构建VPN已成为一个热点。SSL VPN比IPSec VPN有部署、管理成本低，有更好的可扩展性，有更细粒度的访问控制能力，有更好的经济性等优点。但也有自身的不足，需要更进一步改进。同时，由于实现技术和功能千差万别，SSL VPN还没有一个统一的认识和标准。分析了SSL协议并用SSLDump来跟踪SSL连接的过程消息，使对SSL的连接过程有一个感性认识，分析了SSLVPN的提出背景。通过研究最简单的SSL VPN—Web反向代理运行原理，揭示SSL VPN的本质，并提出了一个端到端安全的SSL VPN方案，最后对SSL VPN和IPSec VPN进行了一个对比分析。通过研究分析，使对IPSec VPN和SSL VPN从概念、原理、方案应用及其部署上的有一个较全面理解和把握。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 引言1.2 选题背景1.2.1 IPSec VPN研究背景1.2.2 SSL VPN研究背景1.3 主要工作1.4 论文结构第2章 相关理论介绍2.1 网络安全层次结构2.2 网络安全的目标2.3 密码学基础理论2.3.1 加密2.3.2 杂凑函数和消息认证码2.3.3 数字签名2.3.4 公开密码基础设施及数字证书2.3.5 安全通道的基本模型2.4 小结第3章 虚拟专用网3.1 VPN的概念3.2 VPN的类型3.3 VPN的优点3.4 VPN关键技术3.5 小结第4章 IPSec VPN技术4.1 IPSec安全体系结构4.1.1 IPSec的概念4.1.2 IPSec体系结构4.1.3 IPSec的运行模式4.1.4 安全关联和安全关联数据库4.1.4.1 安全参数索引4.1.4.2 安全关联数据库4.1.5 安全策略和安全策略数据库4.1.6 选择符4.1.7 IPSec处理4.2 认证头4.2.1 AH头部格式4.2.2 AH的运行模式4.2.3 AH处理4.2.3.1 外出处理4.2.3.2 进入处理4.3 封装安全载荷4.3.1 ESP头部格式4.3.2 ESP运行模式4.4 Internet密钥交换协议4.4.1 ISAKMP4.4.1.1 报文和载荷4.4.1.2 ISAKMP协商阶段4.4.1.3 ISAKMP交换类型4.4.2 IKE4.4.2.1 IKE交换模式4.4.2.2 密钥的生成4.5 IPSec认证和授权模型扩展4.5.1 一种有效RADIUS认证方法4.6 小结第5章 IPSec和NAT的协同工作5.1 引言5.2 NAT技术5.3 IPSec与NAT之间兼容性问题5.4 主要的兼容性问题的解决方案5.5 UDP封装方案5.5.1 IKE协商的改进5.5.1.1 IKE协商第一阶段5.5.1.2 IKE协商的第二阶段5.5.2 UDP封装方案运行过程5.5.3 NAT-Keepalive载荷5.5.4 IETF的UDP封装方案的分析5.5.5 解决方案设计及分析5.6 小结第6章 SSL VPN技术6.1 引言6.2 SSL协议及原理分析6.2.1 SSL协议简介6.2.2 SSL协议的结构6.2.2.1 SSL握手层协议6.2.2.2 SSL记录层协议6.2.2.3 一次完整的SSL连接的跟踪消息6.3 SSL VPN原理及方案6.3.1 SSL VPN技术引入6.3.2 Web反向代理技术6.3.3 端到端的安全6.4 SSL VPN与IPSec VPN的对比分析6.5 小结第7章 总结参考文献致谢攻读硕士学位期间发表的学术论文在读期间参与的项目情况获奖情况学位论文评阅及答辩情祝表
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