IPSec协议组在VPN中的应用研究

IPSec协议组在VPN中的应用研究

一、IPSec协议族在VPN中的应用研究(论文文献综述)

廖志伟[1](2019)在《面向嵌入式操作系统的安全通信技术研究与实现》文中指出随着物联网(IoT)技术的不断兴起和发展,以嵌入式实时操作系统为基础的设备在物联网中扮演着关键的角色。嵌入式系统设备在物联网体系中作为关键节点的同时,这些设备之间也会进行频繁的通信。随着通信安全事件的频发,嵌入式系统之间的安全通信问题已经越来越受到人们的关注,如何使得嵌入式系统之间的通信变得安全和可靠,这一问题和目标已经成为当下计算机工程和计算机科学的重要话题。随着机器学习理论近年来的完善和创新,计算机各个领域已经逐渐开始应用机器学习技术来解决问题。本文也将会应用机器学习技术来解决安全通信问题。本文基于嵌入式操作系统,使用安全通信、密码学、机器学习等相关技术和理论,进行了系统上的安全通信技术的研究、设计和实现等工作,这些工作主要内容包括:基于嵌入式系统实现密码服务,改进加密算法,为安全通信技术提供基础支撑;使用可信计算环境,并且自主设计了一种对开发者透明化的可信计算环境,保障安全通信技术相关数据存储的安全性;基于嵌入式系统通信协议栈开发安全通信协议,比如在IP层进行IPSec协议的开发,在传输层进行SSL/TLS协议的开发;基于嵌入式系统开发安全通信应用,对系统中的通信流量进行搜集,统计,监控,检测等操作;在云端利用搜集到的数据和机器学习技术建立服务,帮助嵌入式系统智能化地进行通信流量的入侵检测;使用同态加密来保障嵌入式系统和云端机器学习服务通信过程中的数据安全;将云端的机器学习模型移植到嵌入式系统中,基于嵌入式系统直接运算机器学习模型,进行流量入侵检测。使用单元测试、集成测试、性能测试等方法,验证了本文中所实现的安全通信技术的可行性,稳定性和有效性。

王建明[2](2015)在《IPSec协议在VPN中的应用探讨》文中进行了进一步梳理当前为了顺应时代的发展,各大企业对内部数据的安全问题投入了更多的资金,以确保信息在传输过程中的安全,因此企业纷纷建立了自身的VPN,并在VPN中加入IPSec网络层安全协议。本文首先简单介绍了IPSec协议的体系结构和VPN的特点,通过比较IPSec安全协议与PPTP、L2TP安全协议,得出IPSec更具有一定的优势,最后详细论述了IPSec安全协议在VPN的应用原理,并着重强调了密钥交换协议(IKE)在IPSec中的重要性。

李湘锋,赵有健,全成斌[3](2014)在《对称密钥加密算法在IPsec协议中的应用》文中研究表明IPsec协议是互联网中最重要的协议之一,也是多年来用以解决网络安全问题的技术,在路由器、防火墙等设备中有着广泛的应用,同时在各种软件系统中也扮演重要角色。通过对IPsec协议中加密算法的讨论,重点分析了对称密钥加密算法在ESP中的应用,包括DES、3DES、IDEA、AES、SM4等加密算法。分析了各个算法实现的特点、复杂度和安全强度,对比了算法在软硬件平台实现所需资源以及实现速度,为IPsec协议设计应用时提出了建议,能有针对性的使用对称密钥加密算法,合理有效的解决安全方案。

李石磊[4](2013)在《基于IPsec协议的VPN代理网关系统的研究与实现》文中进行了进一步梳理Internet的迅猛发展始于20世纪90年代,随着NSFnet的建设和开发,网络节点数和用户数迅速增加。Internet也迅速向全球发展,世界上许多国家纷纷接入到Internet上,使网络上的通信量急剧增长。Internet上有丰富的信息资源,有些信息具有私密性,却遭到泄露和窃取,有些恶意信息,却又无法进行过滤。基于IPsec协议的VPN系统为通信的两端建立了一条使用加密流量的通道,这对恶意流量和涉密内容流量的检测提出了新的课题。本文对解决这一课题进行了研究,并提出了一种基于IPsec协议的代理网关系统的解决方案,并设计了一套轻量级系统,实现了对IPsec流量的监控和透明传输。本文首先介绍了VPN的分类及IPsec VPN的特征和发展历程,并对Linux系统下的IPsec VPN的实现工具进行了介绍;然后详细分析了IPsec协议族的相关协议和组成部分,其中包括Internet密钥交换协议(IKE),认证头(AH协议),封装安全载荷(ESP协议),安全关联,安全策略;接着设计了基于IPsec协议的代理网关系统的总体框架,为系统划分功能模块,分析各模块需完成的功能和设计方案。然后,通过分析和测试影响系统性能的指标,提出了两种新的技术方案,一种为并行协议栈技术在系统中的应用,另外设计了一种新的用户空间加/解密API,并通过与基于Netlink接口的用户空间加/解密API进行对比,展示了该API接口的设计灵活性和可定制性,通过与用户空间实现加/解密算法逻辑的方式进行对比,展示了该API接口的高效性。然后,重点阐述了基于IPsec协议的代理网关系统在Linux平台下的设计和具体实现,并在实现过程中详细描述了模块中关键技术的实现方法。最后,在Linux平台下进行了仿真实验和测试,并对测试结果和性能指标进行了分析。本文以实际项目需求为背景,研究和实现了一种轻量级的基于IPsec协议的VPN代理网关系统,对于企业级系统的应用具有实际意义。另外,本文在具体应用中提出的用户空间加/解密API接口,可以方便的应用于Linux平台下其他网络安全产品的开发,从而可以方便的使用内核空间中成熟的Crypto API架构,可以提高开发效率,并能够为具体的功能需求进行功能定制。

王妍[5](2013)在《基于IPSec的VPN系统设计与实现》文中指出VPN作为一种组网技术(即在公网中建立虚拟专网),拓宽了网络环境的应用,有效地解决信息交互中带来的信息权限问题。应用VPN技术可以有效的提高访问安全性,这使其得到了广泛的应用。在IPSec VPN中硬件密码卡的广泛使用也使得系统的性能得到现实意义的提高。VPN系统在公安系统中得到了广泛的应用,如公安政务网、警用移动设备的通信等,因此,公安部门迫切需要一套易用性强、安全性高、高效便捷的VPN系统。IPSec和VPN技术虽然在现实中得到了广泛应用,但是依然存在种种不足之处,如IPSec过于复杂而给用户的操作带来很多的负面影响和麻烦。本系统针对这些不足,提出了一套新的基于IPSec的VPN系统。系统使用PCI扩展槽的数据密码卡设计与实现。基于IPSec的VPN系统需要实现用户认证、数据传输和数据加密的功能,软件共有7个功能点:管理员身份认证、操作员身份认证、数据传输加解密功能、数据传输HASH验证功能、IC卡管理功能、热启动功能、FLASH管理功能。本文对VPN技术进行分析,包括VPN的产生背景及分类、应用领域、关键技术,并通过对各种VPN实现的方法进行深入研究、比较。通过对IPSec安全协议和密钥管理协议(IKE)的研究,进一步分析整理IPSec协议中,由各个协议组的作用机理,同时对IPSec VPN实现过程中遇到的问题进行分析研究。对IPSec VPN的构架进行分析,并采用目前盛行的实现方案(硬件加速)来实现IPSec VPN,重点探讨基于PCI扩展槽的数据密码卡的安全性设计、功能、原理,及在实验中检验密码卡对数据处理的快速性和正确性。

陈明[6](2013)在《改进的IPSec VPN系统的设计与实现》文中指出随着信息化时代的快速发展,Internet的应用也日益广泛。Internet提供了极其丰富的网络服务,越来越多的信息通过Internet进行共享和传输,如何保证信息的安全性就越发显得重要。Internet是一个以TCP/IP协议为基础的开放式的分组交换网,而IP协议本身并不提供安全性服务,在Internet上的数据几乎都是采用明文方式进行传输,致使这些数据很容易被第三方截取或篡改等,信息的安全性得不到保障。在众多的网络安全解决方案中,IPSec协议由于其安全可靠、互操作性及实施灵活等优点而被广泛应用,特别是在VPN(虚拟专网)技术中,IPSec更是几乎成为一种标准。但是IPSec又是一个比较复杂的协议,并且还不十分完善。因此,有必要对IPSec协议和基于它的VPN系统继续进行研究和探讨。本文主要完成以下三个方面的内容:1.对VPN的工作原理、关键技术、相关协议标准及网络安全等主要问题做比较详细的研究和分析,着重对VPN的三种协议(SOCKS v5、IPSec、PPTP/L2TP)在安全性方面进行分析和比较。2.对IPSec协议的体系结构、运行模式及IPSec中AH、ESP、IKE等组成模块做系统的研究和分析。同时对IPSec协议各组成模块如何相互协作并为IP提供安全保护的工作机制做进一步的讨论。3.在综合分析了实际应用、网络层关系、运行效率等因素,为了应对IPSec的复杂性,本文以现有的体系为基础,创建了一个完善的改进方案,在此基础上认真分析和研究了如何实现改方案,最终成功的使其在现有体系上得到实现。最后测试了系统的各项功能,另外还进一步研究和评价了测试结果。本文的根本目的是保障网络通信的安全性和在开放的Internet中实现异地的局域网之间的虚拟连接,为数据传输提供完整性、认证性和保密性,并且尽可能提高其传输效率,应用于各种访问控制中。本文的工作为在实际应用环境中利用IPSec实现VPN提供了一种方法,同时为如何通过IPSec来更有效的确保VPN通信的安全性提供了一个新思路。

李乐佳[7](2012)在《一种基于OCTEON处理器的IPSec协议的实现》文中认为IPsec(Internet协议安全)是一个工业标准网络安全协议,为IP网络提供透明的安全服务,保护TCP/IP通信免遭窃听或者恶意修改。IPSec的两个基本目标:保护IP数据表安全和为抵御网络攻击提供有效防护措施。目前,在众多网络安全技术中,基于IPSec的VPN协议技术可提供较为完整的系统安全措施。基于该协议的IPSec VPN网关可以用来方便的构建虚拟专用网络或内联网。VPN代表了当今网络发展演化的一种广泛应用的形式,它综合了传统数据网络的性能优点和共享数据网络的结构优点。结合了IPSec的VPN技术,可实现了异地网络的安全通信。多核处理器包含多个处理单元,可以构建具有并行处理能力的平台,提高处理器计算能力。每个处理单元具有独立的缓存和I/O等资源,通过内部总线互联。OCTEON处理器是一种采用16核的处理器,其中一个核运行Linux系统,负责进程执行,15个核运行SE系统,负责处理数据以及数据包的转发。OCTEON理论上可提供16倍单核处理器的处理能力。本文的研究课题是设计一个可以用来建立虚拟专用网的安全网关。该网关采用IPSec协议作为网络层的安全协议。 IPSec协议主要由三部分组成:安全协议、网络密钥交换(IKE)和加密。本文首先分析了VPN的网络应用,IPSec协议的体系结构,明确了IPSec协议各个组件的功能和联系,然后分析了各个组件的相关协议。之后将VPN与IPSec相结合,构建了一个安全网关系统。另外,本文还分析了安全网关在Femto系统中的位置与作用,对安全网关的硬件架构和软件架构进行了设计说明,完善了数据流处理、SA、SP、以及共享内存管理模块的设计。最后通过对安全网关的测试以及测试数据的分析,解析了安全网关当前的性能状况,并对进一步性能的提升提出了改进意见。

张小波,程良伦[8](2011)在《PKI在虚拟专用网络中的应用》文中指出虚拟专用网络(VPN)中的IPSec协议不能解决通信各方的身份认证问题。为此,在VPN中引入PKI认证技术,描述PKI在VPN中的应用,包括身份认证、密钥管理和访问控制3个方面,给出PKI在VPN中的配置模型与功能模型,并对VPN用户数字签名的实现过程进行分析。

彭华[9](2011)在《基于IPSec的密钥交换协议分析与改进》文中研究表明随着英特网的发展,网络安全问题已经成为因特网进一步普及的一个关键问题。信息在网络传输过程中存在安全隐患的原因是制定TCP/IP协议的时候没有考虑其安全问题。后来为了解决网络安全问题,采用了各种过滤机制防止入侵者入侵,而这些办法要么不是很有效,要么严重降低传输效率。研究表明位于网络层的IPSec协议提供了更强的访问控制以及更加全面的安全保护。IPSec协议“无缝”地为IP引入安全特性,同时提供了身份验证、数据完整性、机密性和抗攻击性。IKE (Internet Key Exchage)协议是IPSec协议族的重要协议之一,负责动态协商和管理安全关联。然目前IKE协议存在的缺陷影响IPSec协议提供的安全功能,改善IKE协议从而提高网络安全性正是本文的研究内容和目的。首先,简要介绍了网络安全现状、存在的安全隐患、安全技术及密码学基本内容,并通过对比在TCP/IP各层实施网络安全措施的优缺点,指出在网络层提供安全服务的优越性。接着,详细地介绍了在网络层提供安全服务的IPSec协议的安全体系结构及工作原理,并对其中的AH协议、ESP协议、安全关联、安全策略及其处理过程进行了深入的研究并认识到IKE协议的重要性。然后,重点分析了IKE协议,包括IKE协议中定义的消息、载荷、交换模式、IKE处理以及阶段协商中消息的交换过程。其次,根据对IKE协议的分析得出IKE协议的缺陷,指出IKE协议易遭受拒绝服务性攻击是在密钥协商阶段一交换信息时产生的错误被利用,大量的计算及协商关联消耗系统资源引起拒绝服务性攻击;而中间人攻击的脆弱性在于该协议是基于Diffie-Hellman密钥交换协议之上的认证机制。在深刻理解IKE协议的前提下,提出基于ECC算法结合数字签名的解决方案,改善IKE协议在IPSec协议中的易受拒绝服务攻击、中间人攻击和身份保护问题。

刘帮涛[10](2010)在《基于IPSec网络安全协议的研究及实现》文中研究说明随着计算机及网络应用的发展,大家对Internet这个应用广泛的公众网络的依赖逐步增强。网络信息的安全问题也逐步的成为影响网络效益的短板,而普通单位的网络存在漏洞的状况也是相当严重的。很多单位、部门的安全现状已经完全不能适应网络迅速发展的需求和信息化建设的进程。因此,让使用者通过因特网进行通讯时,保障信息的安全,这是一个相当重要的问题。在Internet上的安全标准有很多。比如有:RFC1508和1509所规定的GSSAPI(Generic Security Service Application Program Interface),Telnet,FTP和HTTP等等都可以起到安全防护的作用。1995年,IETF(互联网工程任务组—The Internet Engineering Task Force)为了在所有IP网络上的通信都拥有安全性和保密性,也为了对各种标准、不相同的厂商的产品进行整合,制定了一套开放标准的网络安全协议IPSec(IP Security),该协议将密码技术应用在网络层,提供对传送、接收端的数据的认证、完整性检查、对存取进行控制、保障机密性等安全服务。在这IPSec协议的基础上,本文开发了一个保障网络信息安全的软件系统。本系统的目的是:实现两台主机之间或主机与服务器之间的端口对端口的加密和认证服务,避免了明文在网络上的发送,从而防止各种网络攻击。本文首先对IPSec协议进行了介绍。研究了IPSec协议提供的2种安全方案:验证头协议AH和封装安全载荷协议ESP。分析了IPSec协议2种工作模式:传送模式和通道模式。在研究、分析和比较的基础上,本系统采用在传送模式下的封装安全载荷协议ESP来提供网络安全保障服务。同时,本文还对虚拟专用网(VPN,Virtual Private Network)技术中应用最广泛的几种安全协议进行了分析比较,分析了各种协议的特点及适用范围,分析出在传送模式下的封装安全载荷协议方式的优点和不足之处。分析了系统开发目标和用户的需求,研究了用户需要的安全级别,在此基础上,还选择及应用广泛,又支持IPSec协议的Windows 2003 OS作为本系统的开发平台,在及能提供安全保护、又操作简便的原则上制定出了系统的开发方案。根据Visual C++的特点,本系统采用Visual C++完成了系统程序的编写、调试工作。用户界面为用户最为习惯的Windows界面风格;本系统设计为在:客户端界面上,用户可选择建立安全保护或者删除安全保护;在服务器端提供了,日志记录及日志查询、Socket监听功能、用户基本信息修改等功能。在系统编译通过之后进行了网络测试。本文以列表的方式对测试结果进行了对比性的分析。分析出系统运行前后对网络的各项性能的影响。测试结果显示系统可以有效的对网络信息进行保护,且本系统不会占用过多的网络资源。

二、IPSec协议族在VPN中的应用研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、IPSec协议族在VPN中的应用研究(论文提纲范文)

(1)面向嵌入式操作系统的安全通信技术研究与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
    1.3 本文的主要内容与创新点
    1.4 本论文的结构安排
第二章 相关理论与技术
    2.1 嵌入式操作系统介绍
        2.1.1 嵌入式操作系统硬件基础
        2.1.2 嵌入式操作系统软件基础
        2.1.3 嵌入式操作系统开发环境
    2.2 密码学算法介绍
        2.2.1 对称加密技术
        2.2.2 非对称加密技术
        2.2.3 白盒加密技术
        2.2.4 单向散列技术
        2.2.5 同态加密技术
    2.3 机器学习技术
    2.4 入侵检测技术
    2.5 本章小结
第三章 嵌入式操作系统安全通信技术的研究与方案
    3.1 关键问题与需求分析
        3.1.1 关键问题
        3.1.2 需求分析
    3.2 密码服务的研究与方案
        3.2.1 基于嵌入式系统的密码算法优化研究
        3.2.2 可信计算环境的选取研究
        3.2.3 透明化可信计算方案的提出与研究
        3.2.4 密码服务总体方案
    3.3 嵌入式系统通信协议栈加固的研究与方案
        3.3.1 嵌入式系统安全通信协议的研究与方案
        3.3.2 嵌入式系统安全通信应用的研究与方案
    3.4 基于机器学习安全通信的研究与方案
        3.4.1 机器学习即服务以及其安全通信的研究与方案
        3.4.1.1 机器学习即服务的研究与方案
        3.4.1.2 同态加密安全通信的研究与方案
        3.4.2 基于嵌入式系统的机器学习通信入侵检测的方案
    3.5 本章小结
第四章 嵌入式操作系统安全通信技术的详细设计与实现
    4.1 嵌入式操作系统安全通信技术的总体架构设计
    4.2 密码服务的详细设计与实现
        4.2.1 密码算法模块的详细设计与实现
        4.2.2 密钥管理模块的详细设计与实现
        4.2.3 透明化可信计算模块的详细设计与实现
    4.3 嵌入式系统安全通信协议的详细设计与实现
        4.3.1 IPSec协议的详细设计与实现
        4.3.1.1 IPSec协议的总体架构设计
        4.3.1.2 SA的设计与实现
        4.3.1.3 IKE协议的详细设计与实现
        4.3.1.4 AH协议的详细设计与实现
        4.3.1.5 ESP协议的详细设计与实现
        4.3.1.6 IPSec隧道模式的详细设计与实现
        4.3.1.7 IPSec编程接口的详细设计与实现
        4.3.2 SSL/TLS协议的详细设计与实现
    4.4 嵌入式系统安全通信应用的详细设计与实现
        4.4.1 流量监控应用的详细设计与实现
        4.4.2 IP黑名单的详细设计与实现
        4.4.3 规则应用的详细设计与实现
    4.5 基于机器学习安全通信的详细设计与实现
        4.5.1 机器学习即服务以及其安全通信的详细设计与实现
        4.5.1.1 机器学习即服务模块的详细设计与实现
        4.5.1.2 同态加密安全通信的详细设计与实现
        4.5.2 基于嵌入式系统的机器学习通信入侵检测的实现
    4.6 本章小结
第五章 嵌入式操作系统安全通信技术的测试
    5.1 开发与测试环境介绍
    5.2 测试结果分析
        5.2.1 密码服务模块测试
        5.2.1.1 密钥算法与管理模块测试
        5.2.1.2 透明化可信计算模块测试
        5.2.2 嵌入式系统安全通信协议的测试
        5.2.2.1 IPSec协议测试
        5.2.2.2 SSL/TLS协议测试
        5.2.3 嵌入式系统安全通信应用模块测试
        5.2.3.1 流量监控应用测试
        5.2.3.2 IP黑名单应用测试
        5.2.3.3 规则应用测试
        5.2.4 基于机器学习的安全通信技术测试
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(2)IPSec协议在VPN中的应用探讨(论文提纲范文)

0 引言
1 IPSec 协议体系结构
2 IPSec 在 VPN 中的工作原理及应用
3 总结

(3)对称密钥加密算法在IPsec协议中的应用(论文提纲范文)

1引言
2IPsec协议安全机制
3IPsec协议中数据加密算法及其他对称密钥算法
    3. 1 DES加密算法及变形
    3. 2 IDEA加密算法
    3. 3 AES标准加密算法及候选算法
    3. 4 NESSIE标准加密算法
    3. 5 SMS4 加密算法
4密码算法综合分析
    4. 1 安全性分析
        4. 1. 1 DES算法安全缺陷
        4. 1. 2 IDEA算法安全分析
        4. 1. 3 S盒性质
    4. 2 加解密效率
5结论

(4)基于IPsec协议的VPN代理网关系统的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 VPN技术背景
    1.3 国内外研究现状
    1.4 课题来源
    1.5 本文工作和章节安排
第二章 IPsec协议体系
    2.1 IPsec体系概述
    2.2 IPsec体系
        2.2.1 密钥交换协议(IKE)
        2.2.2 认证头协议(AH)
        2.2.3 封装载荷协议(ESP)
        2.2.4 安全关联(Security Association)
第三章 基于IPsec协议的VPN代理网关系统总体框架设计
    3.1 VPN网关的技术目标
    3.2 代理网关系统总体框架
    3.3 IKE模块概述
    3.4 策略和SA管理模块概述
    3.5 数据处理模块概述
第四章 系统性能的分析和改进
    4.1 用户空间加解密API的设计和实现
        4.1.1 Linux内核可加载内核模块机制
        4.1.2 系统调用劫持技术
        4.1.3 内核空间的Crypto API架构概述
        4.1.4 内核空间模块开发方法
        4.1.5 用户空间系统调用函数
    4.2 并行协议栈技术
第五章 IPsec代理网关系统透明传输的实现
    5.1 代理网关系统透明传输的整体设计
    5.2 IKE协商模块的实现
        5.2.1 IKE三方协商技术分析
        5.2.2 IKE协商模块的实现分析
        5.2.3 IKE协商模块的初始化实现
    5.3 SA构建存储子模块的设计与实现
    5.4 数据处理模块的实现
        5.4.1 实现流程
        5.4.2 主要数据结构介绍
        5.4.3 数据处理模块的初始化
        5.4.4 数据处理模块处处理流程
        5.4.5 SA数据的处理
        5.4.6 输入流量的处理
        5.4.7 用户空间加解密API的设计
        5.4.8 输出流量的处理
第六章 系统仿真实验和测试
    6.1 实验仿真
    6.2 性能测试和分析
    6.3 用户空间加解密API的性能分析
第七章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(5)基于IPSec的VPN系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本文组织结构
第二章 相关理论与技术
    2.1 IPSEC协议
        2.1.1 IPSec 协议体系结构
        2.1.2 IPSec 协议工作原理
    2.2 现有的 VPN 的实现方案
        2.2.1 PPTP
        2.2.2 L2TP
        2.2.3 IPSec
    2.3 VPN 的技术实现方式
        2.3.1 早期的专线虚拟专用网络
        2.3.2 基于用户端设备的虚拟专用网络
        2.3.3 由网络提供商作为主体指配的虚拟专用网络
    2.4 AH 机制
        2.4.1 认证头格式
        2.4.2 AH 封装模式
        2.4.3 AH 处理过程
    2.5 ESP 机制
        2.5.1 ESP 头格式
        2.5.2 ESP 封装模式
        2.5.3 ESP 处理过程
    2.6 系统实现方案分析
    2.7 密码卡物理安全性设计
    2.8 利用密码算法实施的系统安全性设计
    2.9 本章小结
第三章 VPN 系统需求分析
    3.1 系统目标
    3.2 系统功能需求
        3.2.1 身份认证
        3.2.2 数据传输
        3.2.3 数据加密
    3.3 系统性能需求
    3.4 系统安全需求
        3.4.1 安全威胁分析
        3.4.2 针对安全威胁需采取的设计原则
    3.5 本章小结
第四章 VPN 系统软硬件设计
    4.1 系统设计目标
    4.2 系统架构设计
    4.3 系统硬件设计
    4.4 软件功能设计
        4.4.1 身份认证功能设计
        4.4.2 数据传输功能设计
        4.4.3 数据加密功能设计
    4.5 软件模块设计
        4.5.1 身份认证
        4.5.2 数据传输
    4.6 本章小结
第五章 VPN 系统实现及测试
    5.1 系统实现环境
        5.1.1 系统服务器环境
        5.1.2 系统芯片
    5.2 系统关键技术实现
        5.2.1 Internet 自动密钥交换协议
        5.2.2 实现过程中其他关键问题
        5.2.3 IPSec 连接实现
    5.3 系统软件功能实现
        5.3.1 身份认证
        5.3.2 数据加密传输
    5.4 系统功能测试
        5.4.1 测试准备
        5.4.2 测试过程
    5.5 系统性能测试
    5.6 系统测试结果分析
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献

(6)改进的IPSec VPN系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的主要内容
    1.4 论文的组织
第二章 VPN技术基础
    2.1 VPN的概念与安全性
    2.2 VPN的原理
    2.3 VPN的类型
        2.3.1 Remote Access VPN(远程访问虚拟专网)
        2.3.2 Intranet VPN(企业内部虚拟专网)
        2.3.3 Extranet VPN(外连虚拟专网)
    2.4 VPN的安全协议
        2.4.1 SOCKS v5协议
        2.4.2 IPSec协议
        2.4.3 PPTP/L2TP协议
    2.5 本章小节
第三章 IPSec技术体系分析
    3.1 IPSec简介
        3.1.1 安全联盟(Security Association,SA)
        3.1.2 封装模式
        3.1.3 认证与加密算法
    3.2 IPSec虚拟隧道接口
        3.2.1 概述
        3.2.2 工作原理
    3.3 IPSec的体系结构
        3.3.1 AH(验证头)
        3.3.2 ESP(封装安全载荷)
        3.3.3 IKE(Internet 密钥交换)
    3.4 IPSec的NAT穿越
        3.4.1 NAT穿越(NAT Traversal)
        3.4.2 IPSec穿越NAT的处理
    3.5 本章小结
第四章 改进的IPSec VPN系统的设计
    4.1 VPN模型设计
        4.1.1 在网关中实施
        4.1.2 方案类型的选择
    4.2 改进IPSec的思路
    4.3 改进的IPSec VPN系统的总体功能设计
    4.4 本章小结
第五章 改进的IPSec VPN系统的实现
    5.1 基本协议模块的实现
        5.1.1 输入数据处理模块的实现
        5.1.2 输出数据处理模块的实现
    5.2 SPD和SADB数据结构
        5.2.1 SPD的数据结构的实现
        5.2.2 SADB的数据结构的实现
    5.3 IKE模块的实现
    5.4 策略和SA管理模块的实现
    5.5 本章小结
第六章 改进的IPSec VPN系统的安装与测试
    6.1 改进的IPSec VPN系统的安装
    6.2 改进的IPSec VPN系统测试
    6.3 本章小结
总结
致谢
参考文献
在读期间已发表和录用的论文

(7)一种基于OCTEON处理器的IPSec协议的实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题目的和意义
    1.2 IPSec 技术国内外研究现状及发展
        1.2.1 VPN 研究现状
        1.2.2 IPSec 研究现状
        1.2.3 IPSec 的技术优势
    1.3 课题研究背景和课题来源
    1.4 论文各部分主要内容
    1.5 本章小结
第二章 IPSec技术在 VPN中的应用
    2.1 VPN 技术概述
        2.1.1 VPN 的拓扑类型
        2.1.2 IPSec VPN
    2.2 IPSec 体系概述
        2.2.1 IPSec 传输模式
        2.2.2 封装安全载荷 ESP
        2.2.3 验证头 AH
        2.2.4 安全关联
        2.2.5 Internet 密钥交换
        2.2.6 策略
    2.3 IPSec 的实施
        2.3.1 IPSec 实施架构
        2.3.2 IPSec 协议的输出处理
        2.3.3 IPSec 协议的输入处理
    2.4 IPSec 基于网络的应用方式
    2.5 本章小结
第三章 OCTEON处理器简介与安全网关的设计
    3.1 femto 系统设计结构
        3.1.1 系统原理
        3.1.2 系统架构设计
    3.2 OCTEON 多核处理器在 femto 系统中的应用
        3.2.1 OCTEON 多核处理器概述
        3.2.2 OCTEON 多核处理器的架构
        3.2.3 芯片报文处理流程
    3.3 安全网关设计方案
        3.3.1 安全网关整体框架设计
        3.3.2 多核处理器应用模式
        3.3.3 软件结构
        3.3.4 数据流向处理
    3.4 本章小结
第四章 IPSec在安全网关中的实现
    4.1 IPSec 体系应用方案
        4.1.1 strongswan 软件体系
        4.1.2 利用 strongswan 虚拟机模拟加密信道
    4.2 密钥交互协议 IKEv2
        4.2.1 IKEv2 的改进
        4.2.2 密钥交换基本流程
        4.2.3 SPD 和 SAD 数据库建立
        4.2.4 共享内存块管理
        4.2.5 系统配置管理
    4.3 安全网关内部软件架构
    4.4 自动重连系统的设计
    4.5 安全网关内部数据流处理
        4.5.1 模块框架图
        4.5.2 路由模块设计
    4.6 本章小结
第五章 仿真结果分析
    5.1 模拟加密信道建立
    5.2 性能测试
        5.2.1 新建速率
        5.2.2 保持总量
        5.2.3 流量测试
        5.2.4 压力测试
    5.3 安全网关性能测评
    5.4 本章小结
结论
    1.本论文工作总结
    2.未来工作展望
参考文献
附录 缩写表
致谢
附件

(8)PKI在虚拟专用网络中的应用(论文提纲范文)

1 概述
2 PKI技术简介
    2.1 加密算法
    2.2 认证机制
3 VPN策略
4 PKI在VPN中的应用
5 PKI在VPN中的模型与数字签名
    5.1 PKI在VPN中的配置模型
    5.2 PKI在VPN中的功能模型
    5.3 VPN用户数字签名的实现
6 结束语

(9)基于IPSec的密钥交换协议分析与改进(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第一章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要工作和创新点
    1.4 论文组织结构
第二章 网络安全概述
    2.1 网络安全现况
        2.1.1 计算机网络安全的概念
        2.1.2 网络安全的主要威胁
    2.2 网络安全技术
        2.2.1 身份认证系统
        2.2.2 网络地址转换技术
        2.2.3 密码学基础
    2.3 TCP/IP各层安全实现途径比较
        2.3.1 应用层通信协议
        2.3.2 传输层通信协议
        2.3.3 网络层通信协议
        2.3.4 数据链路层
    2.4 本章小结
第三章 IPSec协议分析
    3.1 IPSec原理分析
        3.1.1 IPSec的体系结构
        3.1.2 IPSec的工作模式
    3.2 安全策略及安全联盟
        3.2.1 安全策略
        3.2.2 安全联盟
        3.2.3 安全联盟的实现方式
    3.3 AH和ESP协议分析
        3.3.1 AH和ESP协议头格式
        3.3.2 AH和ESP的工作模式
        3.3.3 比较AH和ESP协议
    3.4 IPSec处理包
    3.5 本章小结
第四章 IKE协议安全性分析
    4.1 IKE在IPSec中交互结构
    4.2 IKE协议的组成分析
    4.3 IKE协商分析
        4.3.1 IKE交换阶段
        4.3.2 IKE交换模式
    4.4 载荷分析
    4.5 本章小结
第五章 IKE协议改进
    5.1 ECC算法
        5.1.1 ECC算法改进
        5.1.2 基于改进ECC算法的数字签名
    5.2 基于ECC算法的IKE协议改进
        5.2.1 IKE协议存在的不足
        5.2.2 拒绝服务攻击改进
        5.2.3 中间人攻击改进
    5.3 改进后性能分析
    5.4 本章小结
第六章 IKE协议的设计
    6.1 IKE模块的总体框架
    6.2 IKE模块的设计
        6.2.1 IKE用户接口模块
        6.2.2 协商处理模块
        6.2.3 IKE验证处理模块
        6.2.4 IKE管理模块设计
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望与设想
参考文献
附录
攻读硕士期间发表的论文
致谢

(10)基于IPSec网络安全协议的研究及实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 IPSec 技术的意义
    1.2 课题的背景
    1.3 本文主要工作
第二章 IPSec 协议
    2.1 IPSec 协议的结构
        2.1.1 IPSec 综述
        2.1.2 安全联盟 SA 的分析
        2.1.3 封装安全载荷协议(ESP)协议结构
        2.1.4 验证头协议(AH)协议结构
        2.1.5 工作模式
        2.1.6 密钥交换协议IKE
    2.2 对封装安全载荷协议的处理流程
        2.2.1 对外出的数据包的处理流程
        2.2.2 对进入的数据包的处理流程
        2.2.3 对进、出入数据包的处理总图
    2.3 本章小结
第三章 系统分析
    3.1 需求分析
    3.2 VPN 的分类及差异的对比
    3.3 “隧道协议”的分析与比较
        3.3.1 “隧道协议”分类
        3.3.2 VPN 几种重要的“隧道协议”的比较
    3.4 系统结构的设计
    3.5 本章小结
第四章IPSec 在Windows 2003 中的实现和安全通信系统设计
    4.1 IPSec 在Windows 2003 中的实现
    4.2 Windows 2003 中的IP 安全策略的具体配置
    4.3 本章小结
第五章 系统开发
    5.1 系统总体开发
    5.2 客户端系统的开发
    5.3 服务器端系统的开发
    5.4 本章小结
第六章 系统测试
    6.1 实验环境
    6.2 安全测试
    6.3 VPN 网速测试及分析
    6.4 本章小结
第七章 总结
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果

四、IPSec协议族在VPN中的应用研究(论文参考文献)

  • [1]面向嵌入式操作系统的安全通信技术研究与实现[D]. 廖志伟. 电子科技大学, 2019(01)
  • [2]IPSec协议在VPN中的应用探讨[J]. 王建明. 网络安全技术与应用, 2015(05)
  • [3]对称密钥加密算法在IPsec协议中的应用[J]. 李湘锋,赵有健,全成斌. 电子测量与仪器学报, 2014(01)
  • [4]基于IPsec协议的VPN代理网关系统的研究与实现[D]. 李石磊. 太原理工大学, 2013(02)
  • [5]基于IPSec的VPN系统设计与实现[D]. 王妍. 电子科技大学, 2013(01)
  • [6]改进的IPSec VPN系统的设计与实现[D]. 陈明. 福州大学, 2013(09)
  • [7]一种基于OCTEON处理器的IPSec协议的实现[D]. 李乐佳. 华南理工大学, 2012(05)
  • [8]PKI在虚拟专用网络中的应用[J]. 张小波,程良伦. 计算机工程, 2011(15)
  • [9]基于IPSec的密钥交换协议分析与改进[D]. 彭华. 云南大学, 2011(04)
  • [10]基于IPSec网络安全协议的研究及实现[D]. 刘帮涛. 电子科技大学, 2010(02)

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IPSec协议组在VPN中的应用研究
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