移动IPv6垂直切换中的关键安全技术研究

论文摘要

移动用户漫游在重叠的网络环境中时,希望利用不同网络各自的特点随时切换到最符合自身需求的网络中去,因此需要一种异构网络间的垂直切换。垂直切换中的切换决策,安全机制对提高用户服务体验,保障通信安全起着决定性作用。本文总结了垂直切换可优化的方向,并从用户侧和网络侧的角度对切换决策过程进行了研究,同时提出了基于IPsec保护的垂直切换认证方案。主要工作如下:1.现有的垂直切换协议中不包含切换决策模块,只提供简单的依据带宽大小的判决机制,不能满足用户的个性化需求,本文针对该现状提出了MEW的用户侧决策算法,基于用户群体分析和SAW计算的网络侧垂直切换管理算法,为用户和网络服务的提供者给出了一种解决方案;2.本文根据IEEE 802.21垂直切换过程提出了基于IPsec保护的垂直切换认证方案并进行了安全性与性能分析。该方案使用IPsec/SA来保护用户与接入点之间的信令消息,使用公钥密码来保护用户和候选节点间的查询过程;3.本文利用NIST开发的MIH插件对基于IEEE 802.21的切换过程进行了仿真,结果表明采用MIH服务优化的切换过程比基于信道扫描的FMIPv6切换过程具有更小的时延和切换失败概率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 FMIPv6 快速切换技术及IPsec 安全架构
• 2.1 移动IPv6 技术
• 2.1.1 移动IPv6 技术概述
• 2.1.2 FMIPv6 快速切换过程
• 2.2 IPsec 安全架构
• 2.2.1 IPsec 协议简介
• 2.2.2 IPSec 协议的优势
• 2.2.3 IPsec 的不足及解决方案
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于IEEE 802.21 的垂直切换决策算法设计与分析
• 3.1 垂直切换技术概述
• 3.1.1 垂直切换与水平切换
• 3.1.2 IEEE 802.21 协议结构
• 3.2 垂直切换决策算法研究
• 3.2.1 用户需求分析和参数处理
• 3.2.2 用户侧基于用户需求的垂直切换决策算法设计
• 3.2.3 网络侧基于用户电池寿命时间和负载平衡的管理决策算法设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 基于IPsec 的垂直切换认证方案
• 4.1 切换认证场景及设计思想
• 4.2 基于MIPsec 保护的垂直切换认证方案
• 4.3 切换认证方案分析
• 4.3.1 安全性分析
• 4.3.2 性能分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 垂直切换过程仿真及性能分析
• 5.1 NS2 仿真平台概述
• 5.1.1 NS2概述
• 5.1.2 NS2 的仿真机制
• 5.1.3 NS2 的组成部分
• 5.2 垂直切换过程的仿真验证
• 5.3 仿真结果描述
• 5.4 采用802.21 服务优化的FMIPv6 切换过程性能分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 创新点说明
• 6.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 研究成果