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基于增强型第二层隧道协议的隧道代理防火墙系统的研究

2020-11-23阅读(472)

基于增强型第二层隧道协议的隧道代理防火墙系统的研究

论文摘要

随着下一代互联网(NGI)及高性能网络技术的发展，网络边界渐趋模糊。作为网络的“安全门户”，防火墙的作用与地位倍受关注。面对日益频繁的网络攻击行为，传统意义下的防火墙通常只能被动防御，往往导致网络安全防范的措施和效率受到影响。因此，将主动防御、深度防御等思想应用于防火墙的研究与设计具有重要意义。 目前，虚拟专用网(VPN)技术得到了广泛应用。防火墙的安全效率正在受到虚拟专用网的核心技术—隧道技术的影响。当隧道穿越防火墙时，就相当于在防火墙上“凿”出了一个“洞”。这对网络的安全有可能是灾难性的。因此，新一代防火墙应该具有对隧道及其相关技术进行监控和管理的能力。本文研究了防火墙技术、隧道技术、代理技术和基于角色的访问控制技术，重点研究了隧道代理防火墙技术，提出并设计了一个支持第二层隧道协议代理的防火墙系统。主要研究包括以下几个方面： (1) 提出了防火墙隧道代理区的概念，设计了隧道代理模型 本文提出了三种隧道代理(Tunnel Proxy)模型：自愿隧道代理模型、强制隧道代理模型和透明隧道代理模型。在提出对隧道生命周期进行管理的思路基础上，本文为防火墙增设了一个隧道代理区(Tunnel Proxy Zone，TPZ)。其基本工作原理是：所有的隧道请求都将被定向到隧道代理区，接受隧道代理系统的监督与审计。当隧道穿越防火墙时，隧道代理系统能对流经隧道的信息进行主动监控、审查和记录，并能够在需要时再现隧道的行为。为了提高防火墙的工作效率，被代理的隧道协议必须简洁、易实现。因此，本文重点研究了防火墙对第二层隧道协议(L2TP)的代理并以此实现了代理层次在OSI模型上的下移。 (2) 提出了增强第二层隧道协议安全性的方法 作为防火墙要代理的隧道协议，隧道协议自身应有较高的安全性。但L2TP存在较多的问题。本文列举了L2TP协议的安全隐患，分析了由RFC3193提出的安全解决方案存在的问题，提出并设计实现了一个与L2TP兼容、但安全性更高的增强型第二层隧道协议eL2TP(enhanced Layer Two

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 论文的研究背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 论文的主要研究内容
  • 1.4 论文的主要贡献
  • 1.5 论文的组织
  • 第2章 防火墙技术
  • 2.1 引言
  • 2.2 防火墙体系结构
  • 2.2.1 传统防火墙
  • 2.2.2 分布式防火墙
  • 2.2.3 分级防火墙
  • 2.2.4 防火墙集群
  • 2.3 防火墙基本工作原理
  • 2.3.1 包过滤
  • 2.3.2 代理服务
  • 2.4 防火墙技术发展趋势
  • 2.5 小结
  • 第3章 隧道技术
  • 3.1 引言
  • 3.2 第二层隧道协议L2TP
  • 3.2.1 L2TP包头格式
  • 3.2.2 L2TP工作原理
  • 3.3 第三层隧道协议 IPSec
  • 3.3.1 IPSec认证
  • 3.3.2 IPSec加密
  • 3.3.3 IPSec密钥管理
  • 3.4 L2TP的安全问题
  • 3.5 小结
  • 第4章 一种增强型第二层隧道协议的设计与实现
  • 4.1 引言
  • 4.2 eL2TP总体方案
  • 4.2.1 设计思路
  • 4.2.2 工作原理
  • 4.2.3 包封装的层次结构
  • 4.3 eL2TP详细设计
  • 4.3.1 报头格式
  • 4.3.2 与 L2TP的兼容
  • 4.3.3 双向认证
  • 4.3.4 数据加密与完整性验证
  • 4.3.5 挑战值、隧道号和会话号的生成
  • 4.3.6 安全阀值的修正
  • 4.4 eL2TP实例
  • 4.5 小结
  • 第5章 代理技术
  • 5.1 引言
  • 5.2 Agent、Broker与 Proxy
  • 5.3 代理技术在网络中的应用
  • 5.3.1 基本原理
  • 5.3.2 网络代理服务器
  • 5.3.3 移动代理
  • 5.3.4 IPv6隧道代理
  • 5.4 小结
  • 第6章 基于角色的访问控制技术
  • 6.1 引言
  • 6.2 RBAC模型
  • 6.2.1 基本概念
  • 6.2.2 RBAC96模型
  • 6.2.3 ARBAC97模型
  • 6.2.4 RBAC研究进展
  • 6.3 NRBAC
  • 6.4 小结
  • 第7章 一种基于RBAC的防火墙访问控制模型
  • 7.1 引言
  • 7.1.1 防火墙 DAC模型
  • 7.1.2 防火墙 MAC模型
  • 7.1.3 防火墙 RBAC模型
  • 7.2 FW-NRBAC模型
  • 7.2.1 模型定义
  • 7.2.2 工作原理
  • 7.3 FW-NRBAC实例
  • 7.3.1 功能模型
  • 7.3.2 数据库结构
  • 7.3.3 FW-NRBAC应用
  • 7.4 小结
  • 第8章 防火墙隧道代理机制设计
  • 8.1 引言
  • 8.2 隧道代理
  • 8.2.1 隧道代理模型
  • 8.2.2 隧道代理系统
  • 8.3 隧道生命周期管理
  • 8.4 隧道代理区
  • 8.5 小结
  • 第9章 总结与展望
  • 9.1 研究总结
  • 9.1.1 防火墙中的主动防御思想
  • 9.1.2 论文的创新工作
  • 9.2 未来工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间发表的学术论文
  • 攻读博士学位期间主持和参加的科研项目

    • 相关论文文献

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