基于高效的SSH协议的运维审计系统研究与实现

论文摘要

随着网络与信息技术的飞速发展，网络安全问题也日益突出。在并不安全的网络环境中，为保证数据传输的安全性与准确性，网络设备的配置及其远程登录的安全性变得十分重要。当前，应用于网络远程登录的方式主要有Telnet、FTP等，这些方式虽然都是通过用户名密码方式来认证用户登录，但是登录时其数据的传输是以明文的方式进行的，用户的重要信息容易被黑客窃取，造成信息泄漏等网络问题。本文从上述网络数据传输的安全性出发，分析了网络中安全威胁的原因，重点对安全远程登录协议—SSH协议做了系统的介绍，设计并实现了基于SSH协议的运维审计系统。该系统基于SSH协议，在传统的用户名密码认证基础上，通过RSA算法加密以及MD5验证算法保证了数据传输的安全性和准确性，其次该系统基于透明代理，能够保证客户端远程登录的正常通信。研究表明，在基于SSH协议的安全传输中，其中70%的CPU时间用于处理密码运算，密码算法的执行效率是影响SSH协议是否高效的关键因素。本文研究了基于GPU计算平台实现RSA加密算法的实现方案，设计并实现了RSA算法在CUDA架构上的具体实现。实验结果表明，在RSA算法的关键操作即大整数模幂方面，GPU实现与CPU实现相比，其比值为40倍以上。综上，本文设计并实现了基于高效的SSH协议的运维审计系统，通过RSA加密算法和MD5验证算法保证了数据的安全性和准确性，基于GPU通用计算平台实现了SSH的加密解密—RSA算法，提高了SSH协议安全传输的效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 网络安全问题的产生
• 1.2.2 文件传输协议的发展现状
• 1.2.3 基于 GPU 的密码算法
• 1.3 论文的研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 SSH 协议的研究
• 2.1 SSH 协议简介
• 2.2 SSH 协议的结构
• 2.2.1 SSH 传输层协议
• 2.2.2 SSH 身份认证协议
• 2.2.3 SSH 连接层协议
• 2.3 SSH 协议工作流程
• 2.4 SSH 协议的发展与应用研究
• 2.5 SSH 与 SSL 的区别
• 2.6 本章小结
• 第3章 GPU 通用计算研究
• 3.1 GPU 体系架构的发展
• 3.2 GPU 体系架构与 CPU 多核的比较
• 3.2.1 GPU 体系架构
• 3.2.2 与多核 CPU 的区别
• 3.3 基于 GPU 通用计算的可行性与优势分析
• 3.4 CUDA 编程
• 3.4.1 CUDA 并行计算架构
• 3.4.2 CUDA 编程模型
• 3.5 CUDA 算法优化标准
• 3.6 本章小结
• 第4章 SSH 协议安全传输的高效实现—基于 GPU 的 RSA 实现技术研究
• 4.1 SSH 协议的加密解密—RSA 算法
• 4.1.1 RSA 密码体制
• 4.1.2 密钥的选取
• 4.1.3 RSA 算法优缺点分析
• 4.2 RSA 算法基于 GPU 的实现思想
• 4.3 基于 CUDA 架构实现 RSA 算法的可行性分析
• 4.3.1 模幂运算
• 4.3.2 模算术运算
• 4.4 RSA 算法的 CUDA 实现
• 4.4.1 线程映射方案
• 4.4.2 存储器分配方案
• 4.5 算法性能测试与评估
• 4.6 本章小结
• 第5章 基于高效的 SSH 协议的运维审计系统设计与实现
• 5.1 系统的总体框架
• 5.1.1 系统的总体设计和框架
• 5.1.2 网络加密方法的选择
• 5.1.3 操作系统的选择
• 5.1.4 相对于其他远程登录系统的区别
• 5.2 Epoll 模型简介
• 5.2.1 Epoll 接口
• 5.2.2 Epoll 的工作模式
• 5.2.3 Epoll 的使用方法
• 5.2.4 Epoll 模式的优点
• 5.3 运维审计系统研究
• 5.3.1 运维审计系统研究与分析
• 5.3.2 运维审计系统技术特点
• 5.4 基于 SSH 协议的运维审计系统设计与实现
• 5.4.1 系统结构
• 5.4.2 RSA 算法模块的应用
• 5.4.3 系统设计与实现
• 5.5 系统性能分析与测试
• 5.5.1 SSH 协议下审计系统的优点
• 5.5.2 系统性能测试
• 5.6 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢