IMS网络拓扑隐藏及其加密算法的研究

论文摘要

IMS是IP多媒体子系统,是一种全新的多媒体业务形式,它能够满足现在的终端客户更多样化的多媒体业务的需求,被认为是下一代网络的核心技术。IMS网络是基于IP的网络,由于IP网络的先天脆弱性,基于IMS的下一代网络在网络架构、协议实现以及管理等方面也都存在潜在的安全问题。IMS的拓扑隐藏功能可以用来对运营商网络之外隐藏配置、容量和网络拓扑。本文在IMS自有的拓扑隐藏基础上提出了面向用户的新的拓扑隐藏机制,对其功能和实现做了验证,并对拓扑隐藏中的用到的AES-CBC模式的加密算法进行了深入研究,最后通过VC软件实现并通过了加解密算法测试,为今后的具体实现提供了直接的理论参考依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 IMS 隐藏机制及其算法背景
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 本文研究内容及章节安排
• 第二章 IMS 架构和网络安全机制
• 2.1 IMS 体系架构
• 2.1.1 IMS 的网络架构
• 2.1.2 IMS 的功能实体
• 2.2 IMS 网络安全关键技术
• 2.2.1 IMS 的安全威胁
• 2.2.2 IMS 安全模型
• 2.2.3 认证与密钥机制
• 2.2.4 IMS 网络域安全机制
• 2.2.5 IMS 接入域安全机制
• 2.2.5.1 认证与安全协商
• 2.2.5.2 机密性与完整性机制
• 2.2.5.3 隐藏机制
• 2.3 本章小结
• 第三章 IMS 网络拓扑隐藏的研究
• 3.1 SIP 协议介绍
• 3.1.1 SIP 协议基础
• 3.1.2 SIP 协议结构及消息结构
• 3.1.3 基于SIP 的会话建立
• 3.2 IMS 的网络拓扑隐藏
• 3.2.1 IMS 网络拓扑隐藏机制
• 3.2.1.1 I-CSCF 实现THIG 功能
• 3.2.1.2 IBCF 实现THIG 功能
• 3.2.2 新的边缘节点——网间会话边缘控制器（I-SBC）的THIG 功能
• 3.3 面向用户拓扑隐藏的实现过程
• 3.3.1 面向用户的网络拓扑隐藏
• 3.3.2 拓扑隐藏中SIP 的信令流程
• 3.3.3 拓扑隐藏实现的步骤
• 3.3.4 隐藏算法的仿真数据分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 拓扑隐藏的加密算法研究
• 4.1 AES 加密算法
• 4.1.1 AES 算法的数学基础
• 4.1.1.1 有限域与域上多项式
• 4.1.1.2 多项式运算
• 4.1.2 算法描述
• 4.1.3 AES 加密轮变换原理
• 4.1.3.1 字节代换变换
• 4.1.3.2 行位移变换
• 4.1.3.3 列混淆变换
• 4.1.3.4 轮密钥加变换
• 4.1.4 AES 算法流程
• 4.2 AES 加密算法的工作模式
• 4.2.1 电子密码本模式（ECB）
• 4.2.2 密码反馈模式（CFB）
• 4.2.3 输出反馈模式（OFB）
• 4.2.4 计数模式（CTR）
• 4.2.5 密码分组链接模式（CBC）
• 4.3 AES-CBC 算法的研究
• 4.3.1 AES-CBC 算法介绍
• 4.3.2 AES-CBC 算法在IPSec ESP 中的使用
• 4.3.2.1 IPSec 安全体系
• 4.3.2.2 封装安全有效载荷协议（ESP）
• 4.3.2.3 AES 在IPSec ESP 中使用的问题
• 4.4 AES-CBC 算法与DES-CBC 算法性能分析
• 4.4.1 加密效率的对比
• 4.4.2 安全性比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 AES-CBC 算法的软件实现和测试
• 5.1 AES-CBC 算法的VC 实现
• 5.2 算法实现的测试
• 5.2.1 数据处理类rijn 的测试
• 5.2.1.1 CBC 模式加密算法测试
• 5.2.1.2 CBC 模式解密算法测试
• 5.2.2 文件处理类Cfilecipher 的测试
• 5.3 加密算法性能测试
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况