802.1X协议分析及LINUX平台下的实现

论文摘要

随着以太网技术的飞速发展,其应用也日益广泛。目前,在校园网络中,以太网技术既是使用最广泛的组网技术,也成为用户计算机入网接入技术的首选。出于网络安全的考虑和计费的需要,网络管理者和运营商都明显地感到了对以太网端口进行控制的需求。在这样的背景下,802.1X协议应运而生,从而为以太网环境提供了一种标准的基于端口的访问控制机制和认证手段。网络上原有的认证系统如PPPoE和WEB认证技术,已经越来越不适应宽带发展的认证需求。IEEE 802.1X认证技术有着简洁高效,易于实现,安全可靠,易于经营等优点,因此被广泛地应用于校园网认证中。本论文首先较全面的分析了802.1X协议产生的背景、认证体系结构和通信规范;并将802.1X协议与传统接入认证技术如PPPoE、WEB进行比较,总结出802.1X认证技术的特点与优势,以及该技术的应用前景。针对LINUX对802.1X支持不够的情况,本文设计实现了LINUX平台下的802.1X认证。在此基础上详细分析了客户端软件在基于802.1X的接入认证过程中必不可少的重要作用以及其提供的基本功能。同时,为保证用户接入的合法性,在其传输报文中添加用户信息模块,并对LINUX下真实MAC地址的提取做了尝试。最后,利用Libpcap函数库实现了LINUX下数据抓包,检验了认证过程的正确性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的研究内容及实现方式
• 第二章 802.1X及相关协议分析
• 2.1 802.1X 协议体系结构
• 2.1.1 端口接入实体
• 2.1.2 受控端口和非受控端口
• 2.2 802.1X 协议的认证流程
• 2.3 EAP 协议
• 2.3.1 EAP 协议概述
• 2.3.2 EAP/EAPoL 帧结构
• 2.3.3 EAP 协议的优点
• 2.4 RADIUS 协议
• 2.4.1 RADIUS 协议概述
• 2.4.2 RADIUS 的数据包结构
• 2.4.3 RADIUS 的EAP 扩展
• 第三章 接入认证技术的比较与分析
• 3.1 接入认证技术
• 3.2 PPPoE 认证
• 3.3 WEB 认证
• 3.4 802.1X 认证
• 3.5 三种认证技术的比较
• 第四章 LINUX平台下802.1X客户端的实现
• 4.1 客户端功能
• 4.2 客户端状态机
• 4.2.1 申请者PAE 状态机
• 4.2.2 申请者密钥传输状态机
• 4.2.3 端口定时器状态机
• 4.3 客户端报文结构
• 4.3.1 报文结构图
• 4.3.2 报文的数据结构定义
• 4.4 功能实现
• 4.4.1 数据包构造
• 4.4.2 数据包的发送与接收
• 4.4.3 本机IP 与MAC 地址的提取
• 4.4.4 本机真实MAC 地址的提取
• 第五章 802.1X认证的实现
• 5.1 认证平台的搭建
• 5.1.1 交换机的配置
• 5.1.2 客户端配置
• 5.1.3 服务器的配置
• 5.1.4 认证实验
• 5.2 利用libpcap 进行网络抓包
• 5.2.1 Libpcap 简介
• 5.2.2 Libpcap 主要函数接口
• 5.2.3 抓包的实现
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 对未来工作的展望
• 参考文献
• 致谢