基于微通信元构架的安全净荷和认证服务元的设计和实现

论文摘要

Internet 通信目前已经成为人们生活和工作中的一个基本部分,它提供了通用的网络相互连接,但是互联网协议——TCP/IP 协议由于其最初没有考虑到安全性和服务质量,随着人们对网络的利用和依赖的增加,对网络的性能提出了更高的要求,TCP/IP 层次网络体系结构所带来的局限和矛盾也不断突出。因此,我们需要更安全更好服务质量更高效率的网络技术。基于这种现状,本文介绍了一种基于服务元的新型网络体系结构。文章首先阐述了服务元网络体系结构的定义以及特点:它是一种非层次的网络体系结构,由服务元来完成各种网络功能,服务元只提供服务,而不接收服务,它共分为5 类,分别执行不同的网络功能。在此基础上,提出了服务元网络体系结构的一个实现模型——微通信元系统架构,并且介绍了其总体模型、网络地址、数据包格式。这种网络体系结构正是可以解决现有层次网络体系结构中所存在的而无法从根本上解决的安全问题和服务质量问题。然后文章介绍了在这种新型网络体系结构下所采用的各种安全机制:虚电路机制和基于微通信元架构下的用服务元来实现安全。引如虚电路机制可以解决在原层次网络体系结构中所存在的地址欺骗问题以及洪水攻击问题等。文章接着重点阐述了在微通信元系统架构下的用服务元来实现安全——认证服务元和安全净荷服务元;他们可以提供机密性、数据源验证、完整性、抗重播服务。认证服务元可以提供认证功能,通过认证算法来实现对数据包的保护。安全净荷服务元提供认证和加密功能,通过认证算法和加解密算法来实现。他们都提供认证功能,但认证强度和范围以及提供的安全服务不一样。最后通过测试得出了微通信元系统架构的特点,其传输效率高,实现简单且容易扩展。文末还给出了对工作的进一步扩展和完善。认证服务元和安全净荷服务元的成功实例为分析服务元网络体系结构的性能,以及以后在这个体系结构中实现安全功能和添加新的网络功能提供了较好的参考。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题任务和开发环境
• 1.3 论文结构
• 第二章 服务元网络体系结构及其微通信元架构
• 2.1 目前网络的特点及存在的缺陷
• 2.1.1 层次结构的特点
• 2.1.2 TCP/IP 协议存在的缺陷
• 2.2 目前国内外相关网络体系结构的研究
• 2.3 服务元网络体系结构
• 2.3.1 服务元的分类模型
• 2.3.2 服务元网络体系的节点模型
• 2.3.3 层的地址和端地址
• 2.3.4 服务元功能元素及服务
• 2.3.5 服务元网络体系结构的优势
• 2.3.6 层次网络体系结构向服务元网络体系结构的过渡
• 2.4 微通信元系统构架
• 2.4.1 微通信元系统构架参考模型
• 2.4.2 微通信元系统架构中的网络地址
• 第三章 微通信元架构下的安全机制
• 3.1 网络安全基本要素
• 3.2 网络完全隐患
• 3.3 网络安全中的关键技术
• 3.3.1 密码技术
• 3.3.1.1 对称密码技术
• 3.3.1.2 非对称密码技术
• 3.3.2 散列函数
• 3.3.3 数字签名
• 3.3.4 认证技术
• 3.4 虚电路机制
• 3.4.1 虚电路操作方式和虚电路结构
• 3.4.1.1 虚电路操作方式
• 3.4.1.2 虚电路结构
• 3.4.2 虚电路的设计
• 3.4.2.1 虚电路的建立
• 3.4.2.2 虚电路的维护
• 3.4.2.3 虚电路的撤销
• 3.4.3 基于虚电路的结构对地址伪装的解决
• 3.4.4 基于虚电路的结构对洪水（DOS）攻击的解决方案
• 3.5 认证和加解密机制
• 3.5.1 认证服务元
• 3.5.2 安全净荷服务元
• 第四章 安全净菏服务元和认证服务元的概要设计
• 4.1 微通信架构的总体模型
• 4.2 服务数据元SDU 包格式设计
• 4.2.1 包的分类
• 4.2.2 包格式
• 4.3 认证服务元概要设计
• 4.3.1 认证服务元通信模型
• 4.3.2 认证服务元的数据包格式
• 4.3.3 认证服务元的工作模式
• 4.3.4 认证服务元的处理过程
• 4.4 安全净荷服务元的概要设计
• 4.4.1 安全净荷服务元的通信模型
• 4.4.2 安全净荷服务元的的数据包格式
• 4.4.3 安全净荷服务元的工作模式
• 4.4.4 安全净荷服务元的处理
• 第五章 安全净菏服务元和认证服务元的详细设计和实现
• 5.1 认证服务元的详细设计
• 5.1.1 认证服务元详细设计思想
• 5.1.2 认证服务元的详细设计
• 5.1.2.1 发送数据
• 5.1.2.2 接收数据
• 5.2 安全净荷服务元的详细设计
• 5.2.1 安全净荷服务元详细设计思想
• 5.2.2 安全净荷服务元详细设计
• 5.2.2.1 发送数据
• 5.2.2.2 接收数据
• 5.3 主要数据结构
• 5.4 主要函数
• 第六章 系统测试
• 6.1 测试环境
• 6.2 测试内容
• 6.3 测试结果
• 6.3.1 对微通信元系统接入控制的测试结果
• 6.3.2 对安全服务元的测试结果
• 6.4 测试结论
• 第七章 结束语
• 7.1 工作总结
• 7.2 项目创新性及系统特点
• 7.3 系统的完善和进一步扩展
• 参考文献
• 个人简历