NAT和IPSec相容性研究

论文摘要

随着Internet的飞速发展,NAT和IPSec应用越来越广泛,NAT与IPSec的不兼容问题已成为一个备受关注的问题。 IPSec(Internet Protocol Security)协议提供的安全服务保证数据在网络传输过程中的机密性、完整性和抗重放保护,以及对网络通信中的通信流分析攻击提供有限的保护,IPSec协议还提供对网络的访问控制能力。NAT(Network Address Translation)网络地址翻译主要为了解决IPv4网络地址由于设计缺陷而引起的IP地址短缺问题,同时NAT也具有屏蔽内部网网络拓扑结构的作用,为缺乏全局IP地址的公司提供接入Internet的能力。 本文首先介绍了IPSec协议、NAT的基本体系和应用情况,引出了IPSec和NAT/NAPT之间的不兼容问题,并对其原因进行了详细的分析。接着通过对现有UDP封装法和NAT技术的实际应用情况的进一步研究,给出了一种改进的UDP封装法,并对实现该法的具体细节进行了规范性描述。本文讨论了UDP封装实施过程中可能对网络性能所造成的影响,给出的改进UDP封装法和实现规范化描述不仅有助于更好的解决IPSec和NAT之间的冲突问题,而且比现有的UDP封装法效率有所提高,并有利于在已有的IPSec平台的基础上进行实施。

论文目录

• 第一章 概述
• 1.1 研究背景
• 1.2 论文的主要工作
• 1.2.1 NAT
• 1.2.2 IPSec
• 1.2.3 论文的主要工作
• 第二章 NAT技术
• 2.1 NAT概述
• 2.1.1 NAT定义
• 2.1.2 NAT特性
• 2.1.3 NAT的分类
• 2.1.4 NAT的功能
• 2.2 NAT的应用现状
• 2.3 NAT的安全策略
• 2.3.1 应用NAT技术的安全问题
• 2.3.2 应用NAT技术的安全策略
• 第三章 IPSec协议
• 3.1 VPN介绍
• 3.1.1 VPN的产生及概念
• 3.1.2 VPN基本结构
• 3.2 IPSec概述
• 3.3 IPSec体系及关键技术
• 3.4 IPSec的实现
• 3.5 密钥管理协议
• 第四章 IPSec和NAT不相容原因和解决办法
• 4.1 IPSec和NAT不相容的原因
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 固有的不相容性
• 4.1.3 NAT技术弱点
• 4.2 已有的几种解决方法
• 第五章 改进UDP封装方法
• 5.1 改进UDP封装方法
• 5.1.1 NAT对IPSec的影响
• 5.1.2 UDP封装法
• 5.1.3 改进UDP封装方法的基本思想
• 5.2 IKE协商
• 5.3 信息包处理过程分析
• 5.4 相关程序分析
• 第六章 UDP封装法对网络性能的影响
• 6.1 UDP封装法对性能的影响
• 6.1.1 信道效率（吞吐量）影响
• 6.1.2 网络延迟影响
• 第七章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文