异构无线融合网络中通用接入认证协议研究

论文摘要

随着异构无线网络融合趋势的加剧,认证技术作为网络接入安全的关键,受到了越来越多的关注。目前,各种异构无线网络采用不同的接入认证技术,其安全性能差异很大,为网络接入带来很大的安全隐患;同时,异构无线网络间切换中的认证效率与接入安全也存在矛盾,在保证一定安全性的条件下,也需要提高认证效率。本课题在对三种异构无线网络(WLAN、WiMAX、3G)接入认证协议研究的基础上,提出了通用接入认证协议,并基于其提出了异构无线网络间切换中的认证效率优化机制。本文具体研究工作如下:1)通过对三种异构无线网络接入认证协议的研究,详细分析了各个认证协议的认证结构、认证过程以及安全性能,对比分析了三者之间的性能差异,给出了本文在设计异构无线融合网络接入认证协议时需要达到的目标;最后通过分析各种认证方法的优缺点筛选了符合安全性能要求的认证方法。2)通过对未来网络发展趋势及当前网络接入安全现状的分析,本文提出了通用接入认证的思想,即能够满足移动终端在接入三种异构无线网络或在其中切换时使用一种通用的接入认证协议。在松耦合融合方式下,本文提出了通用接入认证协议方案。通过对当前验证认证协议安全性方法的比较分析,本文采用BAN逻辑对该认证方案进行了形式化的性能分析,验证了协议的安全性与完备性;最后通过与已有认证协议安全性能的比较,证明其能够提供一致的安全性。3)针对移动终端跨不同异构无线接入网切换时认证效率低的问题,研究提出了网络层联合认证优化机制。之后,在异构无线网络仿真环境中对该优化机制进行了仿真验证,并与已有的认证优化机制进行了仿真对比分析,结果表明该优化机制能够减少认证时延,提高认证效率。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 异构无线网络接入认证协议研究
• 2.1 异构无线网络认证协议研究
• 2.1.1 WLAN 中的认证协议
• 2.1.2 WiMAX 中的认证协议
• 2.1.3 3G 中的认证协议
• 2.2 异构无线网络认证协议的分析
• 2.2.1 认证协议特性分析
• 2.2.2 通用接入认证思想
• 2.3 相关认证协议
• 2.3.1 EAP 认证协议
• 2.3.2 PANA 认证承载协议
• 2.4 本章小结
• 第三章 异构无线融合网络认证协议研究
• 3.1 通用接入认证协议（UAAP）研究方案
• 3.1.1 异构无线网络融合架构分析
• 3.1.2 方案背景
• 3.1.3 研究方案
• 3.2 通用接入认证协议（UAAP）
• 3.2.1 协议的认证架构及层次
• 3.2.2 认证实体及其交互
• 3.2.3 认证实体间的信任假设
• 3.2.4 协议的认证流程
• 3.3 UAAP 的三种应用场景
• 3.3.1 归属网络中的认证
• 3.3.2 服务网络中的认证
• 3.3.3 异构无线网络间切换中的认证
• 3.4 UAAP 的安全性分析
• 3.4.1 BAN 逻辑
• 3.4.2 UAAP 流程简化及说明
• 3.4.3 协议理想化
• 3.4.4 协议逻辑推理
• 3.5 本章小结
• 第四章 异构无线融合网络切换中的认证优化研究
• 4.1 引言
• 4.2 网络层联合认证优化方案
• 4.2.1 网络层预认证流程
• 4.2.2 网络层联合认证优化机制
• 4.3 仿真模型与分析
• 4.3.1 仿真模型
• 4.3.2 仿真数据分析
• 4.4 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢