基于VPN的企业IP包重装系统研究与实现

论文摘要

在计算机网络日益普及的今天，越来越多的企业都在逐步依靠Internet来开展业务，进行商务活动。安全问题已经给网络经济造成严重的威胁，如何保护网络的安全，特别是通过网络传输的企业信息的安全，成为了人们关注的焦点。VPN是利用开放的网络进行数据通信，由于在设计TCP/IP协议的时候没有考虑到安全性问题，使得该协议存在很多内在的安全隐患，网络上的IP数据包在传输过程中，非常容易遭到篡改、伪造等攻击。为了解决这些安全问题，IETF成立了IP安全协议工作组以开发第三层的IP安全协议，也就是我们所说的IPSec。由于IPSec与IP协议采用相同的技术，所以很多大型IT企业都宣布支持这个标准。但IPSec协议并不是十全十美，它的抗病毒入侵性能较差、安全策略的研究没有统一的标准。数据包通过企业安全网关时，安全性得不到有力保障。也不能满足企业对数据文件安全性的灵活要求。因此，如何在IPSec协议下适应企业数据文件的安全性要求值得研究。本文主要以IPSec为基础框架，采用NDIS技术，针对企业数据安全灵活性的要求提出三级安全认证的改进方案。论文第一章对VPN的发展背景、应用技术及当前的发展现状进行了介绍。第二章系统地研究了IPSec的体系结构、操作模式，详细论述了IPSec协议簇的各个组成部分，如认证报头AH协议、封装安全载荷ESP协议、密钥管理IKE协议、加密认证算法等。第三章基于对IPSec的研究分析，针对其在数据传输过程中存在的安全问题，以及企业对数据文件的安全性要求提出了改进VPN安全网关的设计方案。第四章通过实验仿真对VPN网关进行了功能测试，测试结果证明了其安全性和可用性。最后，对本论文的研究工作做一些总结、评价和展望。本文的意义在于针对过去IPSec VPN实现所面临的在数据传输过程中存在的安全问题，进行安全网关改进设计。相比较与其它VPN产品而言，该设计方案有廉价，灵活性等特点，具有一定的商业开发价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文构成
• 第二章 IPSec VPN 的技术概述
• 2.1 IPSec VPN 的概述
• 2.2 IPSec VPN 的体系结构
• 2.2.1 IPSec 的工作原理
• 2.3 AH 协议
• 2.3.1 AH 头的格式
• 2.3.2 AH 的操作模式
• 2.4 ESP 协议
• 2.4.1 ESP 协议的目标
• 2.4.2 ESP 数据包格式
• 2.4.3 ESP 处理
• 2.5 安全关联及 IKE 工作原理
• 2.6 MD5 算法简介
• 2.7 IPSec VPN
• 2.8 本章总结
• 第三章 基于 NDIS 的三重数据安全传输
• 3.1 NDIS 技术
• 3.1.1 NDIS 简介
• 3.1.2 中间驱动程序的工作原理
• 3.1.3 中间驱动程序的类型和应用
• 3.2 TCP/IP 协议分析
• 3.2.1 IP 协议数据报格式分析
• 3.2.2 TCP 协议数据报格式分析
• 3.3 基于 VPN 三重数据安全传输的设计模型
• 3.3.1 VPN 数据传输流程简介
• 3.3.2 VPN 网关改进设计
• 3.4 改进网关的设计方案
• 3.4.1 驱动程序初始化
• 3.4.2 绑定与解除绑定
• 3.4.3 数据包链的组成
• 3.4.4 数据包发送过程
• 3.4.5 验证接收 IP 数据包的过程
• 3.5 本章小结
• 第四章 改进后 VPN 数据安全传输的实现
• 4.1 DDK
• 4.2 加载驱动程序
• 4.2.1 驱动程序构成
• 4.2.2 驱动程序的安装和调试
• 4.3 总结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参与项目和发表的论文
• 致谢