基于SMIP-AAA技术在海上作业通信中的研究与应用

论文摘要

随着经济的快速发展,人们对海洋的开发越来越深入,海上作业的生产活动范围逐渐扩大,对海上作业通信的要求也越来越高。现在的海上作业通信需要传输各种大量的数据,通信的全IP化逐渐成为趋势,而移动IP技术是其中的重要组成部分,它的安全性问题逐渐引起人们的重视。本文首先介绍了海上作业通信技术和所需要的移动IP技术及AAA技术,分析了海上作业通信的移动IP通信方式以及其安全要求,并以IETF提出的Mobile IP AAA模型作为它的设计原形,分析发现其存在移动节点认证注册过程的安全和效率问题以及移动IP通信网络建立之后安全通信的两个突出问题。对此,本文给出了Mobile IP AAA的改进方案SMIP-AAA。它通过改进通信过程当中所传递信息以及采用认证注册过程同时进行等方案措施,解决移动IP注册过程的安全与效率问题;通过采取周期性更新安全关联密钥的改进方案,解决AAA的安全关联是建立在共享密钥基础上容易遭受攻击的安全问题;通过采取利用认证注册过程当中通过认证的信息,建立专用通信隧道的方案措施,解决移动IP网络建立好后,移动节点与家乡代理之间的安全通信问题。然后以Open Diameter开源软件为基础对SMIP-AAA改进方案进行了实现。最后采用OPENT网络仿真软件对该实现方案进行了仿真实验验证。本文针对海上作业环境下移动IP通信的SMIP-AAA解决方案,能够有效解决该环境下本文所提出的移动IP通信问题,满足海上作业通信中的移动通信需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• Contents
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景以及意义
• 1.1.1 海上作业通信中的移动通信
• 1.1.2 用移动IP 实现移动通信
• 1.1.3 移动通信中的安全问题及AAA 保证措施
• 1.2 本文研究的内容
• 1.3 本文的主要结构和工作安排
• 第2章 相关技术介绍
• 2.1 海上作业通信技术
• 2.1.1 海上作业通信简介
• 2.1.2 海上作业通信的演变
• 2.1.3 海上作业通信的移动IP 通信方式
• 2.2 移动IP 相关原理及介绍
• 2.2.1 移动IP 技术简介
• 2.2.2 移动IP 的基本概念
• 2.2.3 移动IPV4 技术
• 2.3 移动IP 的安全介绍
• 2.3.1 安全的基本概念
• 2.3.2 加密技术
• 2.3.3 移动 IP 的安全要求
• 2.3.4 移动IP 面临的安全威胁以及防范
• 2.4 AAA 技术
• 2.4.1 认证理论基础
• 2.4.2 AAA 基本概念
• 2.4.3 AAA 基本结构
• 2.4.4 主流AAA 协议
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于SMIP-AAA 技术在海上作业通信中的应用方案设计
• 3.1 Mobile IP AAA
• 3.1.1 AAA 应用于移动IP 的要求
• 3.1.2 Mobile IP AAA 模型
• 3.1.3 海上作业通信的Mobile IP AAA 模型
• 3.2 现有模型的分析
• 3.2.1 安全模型
• 3.2.2 认证注册流程
• 3.2.3 现有模型中存在的问题
• 3.3 SMIP-AAA 安全改进方案的设计
• 3.3.1 AAA 认证注册过程的改进
• 3.3.2 AAA 节点之间SA 周期性更新
• 3.3.3 AAA 安全通信隧道的建立
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于SMIP-AAA 技术在海上作业通信中的应用方案实现
• 4.1 Open Diameter 简介
• 4.2 AAA 服务实体实现
• 4.2.1 AAA 数据包存储结构
• 4.2.2 AAA 属性对结构
• 4.2.3 AAA 认证过程
• 4.3 HA 的实现
• 4.4 FA 的实现
• 4.5 MN 注册以及注册完成后安全通道的建立
• 4.6 本章小结
• 第5章 实验验证
• 5.1 SMIP-AAA 方案可行性实验验证
• 5.1.1 测试目标
• 5.1.2 测试工具
• 5.1.3 测试过程
• 5.1.4 测试结果
• 5.2 SMIP-AAA 方案的性能
• 5.3 SMIP-AAA 方案的安全性
• 5.4 本章小结
• 总结与展望
• 总结
• 研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位论文期间发表的学术论文
• 致谢
• 详细摘要