基于Linux的IPv4、IPv6网络加密IP封装的研究与实现

论文摘要

随着IPv6的不断发展,在向IPv6过渡的过程中,出现了较为复杂的网络结构,例如有些网络仅支持IPv4,而有些仅支持IPv6,还有一些既支持IPv4又支持IPv6,这样就给不同网络上主机之间的通信带来了不便,尤其是那些需要安全的使用VPN技术的公司、组织或个人。如何在混合网络中使用VPN技术来进行安全可靠的通信,这便是本文所研究并解决的问题。解决的方法是在IPv4/IPv6网络中设立一个VPN路由器,它首先分别和IPv4、IPv6中的VPN路由器建立IPv4、IPv6的VPN连接,然后将收到的任何一个连接中的包,不管该包是原始IP包还是密钥交换包不解密直接将其交给另一个连接发送出去。本文是在Linux下的VPN实现CIPE的基础上来实现在混合网络中使用VPN技术进行安全可靠的通信。CIPE通常采用对称加密算法加密IP包,再将其封装在UDP中,然后通过普通的UDP机制将其发送出去。但是,CIPE不支持IPv6,所以首先是修改CIPE使其支持IPv6。在此基础上使中间的IPv4/IPv6VPN路由器关联VPN连接并转换连接上的数据。通过以上分析,本人在Linux系统下实现了上述的构想,并通过实验证明。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 VPN简述
• 1.2 研究背景
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 加密的IP封装CIPE
• 2.1 CIPE简述
• 2.1.1 CIPE的隧道技术
• 2.1.2 CIPE的加解密技术
• 2.1.3 CIPE的密钥管理技术
• 2.1.4 CIPE的认证技术
• 2.2 CIPE的安装与配置
• 2.3 CIPE的软件组成
• 2.4 CIPE协议描述
• 2.4.1 CIPE综述
• 2.4.2 分组的加密
• 2.4.3 密钥交换
• 2.4.4 安全考虑
• 2.4.5 补充说明
• 2.5 CIPE与IPsec的比较
• 第三章 CIPE实现原理及其实现
• 3.1 源代码的配置
• 3.2 CIPE选项
• 3.3 ioctl（）调用
• 3.3.1 ioctl（）介绍
• 3.3.2 CIPE使用的设备相关的ioctl（）命令
• 3.4 守护程序
• 3.5 内核模块
• 3.5.1 CIPE内核模块涉及的重要内核结构
• 3.5.2 CIPE内核模块的实现
• 第四章 对IPv6 的支持
• 4.1 精简CIPE
• 4.2 添加IPv6 相关的选项
• 4.3 修改守护程序
• 4.4 修改内核模块
• 4.4.1 关联套接口
• sendmsg（）'>4.4.2 密钥交换报文的发送函数cipe_sendmsg（）
• 4.4.3 数据与密钥交换报文的接收
• 4.4.4 数据的发送
• 第五章 转接
• 5.1 如何转接
• 5.2 实现转接
• 5.2.1 守护程序的修改
• 5.2.2 模块的修改
• 5.3 实例程序
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致 谢
• 导师及作者简介