淺議一個改進(jìn)的ipsec協(xié)議及其實現(xiàn)研究

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1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文一個改進(jìn)的IPSec協(xié)議及其實現(xiàn)研究姓名：姜正強申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：計算機應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：陳傳波20060425華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要IP協(xié)議本身不具有任何的安全特性，易遭受如地址欺騙、內(nèi)容竊聽、數(shù)據(jù)篡改、重播等攻擊。IPSec協(xié)議是一組開放網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，可以“無縫”地為IP引入安全特性，提供了包括訪問控制、無連接的完整性、數(shù)據(jù)源的認(rèn)證、抗重播和自動密鑰管理等一系列安全服務(wù)。ICMP協(xié)議是IP層的一個組成部分，是TCP/IP協(xié)議族中用于網(wǎng)絡(luò)管理和調(diào)試的協(xié)議，提供了從路由器或其他主機向主機傳

2、送控制信息的方法。IPSec和ICMP兩種協(xié)議在實際中都得到廣泛應(yīng)用。但當(dāng)IPSec協(xié)議工作在通道模式下卻不能正確轉(zhuǎn)發(fā)ICMP差錯報文。這是一個急需解決的問題，也是研究的重點。盡管目前已有的一些VPN設(shè)備能夠解決這個問題，但都處于探索階段，并沒有統(tǒng)一的規(guī)范。由分析這兩種協(xié)議可知，IPSec在通道模式下不能正確轉(zhuǎn)發(fā)ICMP報文的根本原因是：回傳的ICMP報文中包含的轉(zhuǎn)發(fā)信息不足?；赟A改進(jìn)的IPSec協(xié)議是在分析沖突原因，并重點研究IPSec安全協(xié)議的基礎(chǔ)上提出的。其方法是將用于ICMP轉(zhuǎn)發(fā)的主機信息，如最終源、目的地址和源

3、端口號作為SA的選擇符添加到網(wǎng)關(guān)的SAD。當(dāng)接收到ICMP差錯報文時，ICMP差錯報文包含產(chǎn)成ICMP報文的IP數(shù)據(jù)包的IP頭以及前八個字節(jié)，對與通道模式下的數(shù)據(jù)包，因此無論是AH或ESP安全協(xié)議生成的ICMP報文中都包含標(biāo)識SA的三元組：SPI、目的地址和協(xié)議類型。根據(jù)ICMP所攜帶的三元組查找安全網(wǎng)關(guān)的外出“SAD”，取得用于轉(zhuǎn)發(fā)的主機信息，并根據(jù)這些信息修改ICMP報文，進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。改進(jìn)后的協(xié)議能夠在保持原IPSec特性的基礎(chǔ)上解決IPSec與ICMP沖突的問題，并能夠與已有的IPSec實施方案兼容。以改進(jìn)的IP

4、Sec協(xié)議為基礎(chǔ)，在Windows操作系統(tǒng)建立獨立的VPN模塊，可分為IPSec安全協(xié)議處理模塊、策略管理模塊以及IKE協(xié)商模塊等。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)原有IPSec功能，并且可以解決ICMP報文轉(zhuǎn)發(fā)的問題。具有實現(xiàn)簡單、擴展性好等優(yōu)點，有很好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，網(wǎng)際控制報文協(xié)議，虛擬專用網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)安全I(xiàn)華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractIPSecurity(IPSec)isatechnicalstandardofsecurityforallInternetcommunicates,designedtoprovid

5、einteroperable,highquality,eryptographically-basedsecurityforIPv4&IPv6.Thesetofsecurityservicesofferedincludesaccesscontrol,connectionlessintegrity,data-originauthentication,againstreplays,confidentialityandlimitedtrafficflowconfidentiality.Theseservicesareprovided

6、attheIPlayer,offeringprotectionforIPand/orupperlayerprotocols.TheInternetControlMessageProtocol(ICMP)isanintegralpartofIPandmustbeimplementedbyeveryIPmodule.ThepurposeofICMPistoprovidefeedbackaboutproblemsinthecommunicationenvironment.IPSecandICMPareimportantprotoc

7、ols,butthereisconflictbetweenthem.Theproblemis:theICMPpacketscan’tforwardcorrectlytothesourcehost,whentheIPSecusedinTunnel-mode.ThisconflictproblemhasbeenovercomedinsomeRouterproducts.Butthemethodisprotectedasbusinesssecret.Byanalyzingprotocols,thereasonofconflicti

8、s:inthepacketofICMP,thereisnotenoughinformationforforwarding.BasedontheSAofprimaryIPSecprotocol,animprovedIPSecprotocolisputforwardtoavoidtheprob