基于IP技術(shù)的VPN網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性和安全性的要求也越來越高。IPSec技術(shù)是為在IP層提供通信安全而制定的一套協(xié)議族，對(duì)IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，保證網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)通信的安全、可靠。本論文主要的內(nèi)容是根據(jù)IPSec技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一個(gè)企業(yè)內(nèi)部虛擬網(wǎng)，利用ESP和AH的隧道模式通過安全網(wǎng)關(guān)將分散的局域網(wǎng)組合在一起，對(duì)網(wǎng)內(nèi)通信提供保護(hù)。 本文的第一個(gè)工作是對(duì)RSA加密算法進(jìn)行了研究。RSA是一種基于大合數(shù)因式分解困難性的公

2、開密鑰算法，它把密鑰參數(shù)分成公鑰、私鑰兩部分，采用指數(shù)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)加密、數(shù)字簽名等功能。本文給出了大素?cái)?shù)獲取的確定性方法、概率性方法和強(qiáng)素?cái)?shù)獲取方法，分析了指數(shù)、Montgomery模冪等大數(shù)運(yùn)算方法，在此基礎(chǔ)上對(duì)大數(shù)模冪、模乘和平方等運(yùn)算作了改進(jìn)，提高了RSA加密算法的執(zhí)行效率。 本文的第二個(gè)工作是研究了DES和MD5算法。DES是一種分組密碼，綜合運(yùn)用了置換、代替、代數(shù)等多種運(yùn)算，執(zhí)行效率高，常用于加密保護(hù)靜態(tài)存儲(chǔ)和傳輸信道中的

3、數(shù)據(jù)，為提高DES的安全性常采用3DES加密。MD5消息摘要算法針對(duì)任意長(zhǎng)的輸入，產(chǎn)生一個(gè)128位的消息摘要，用于消息或文件的完整性檢驗(yàn)。 本文的第三個(gè)工作是研究了IPSec隧道技術(shù)。IPSec為IP數(shù)據(jù)包提供高質(zhì)量的、可互操作的、基于密碼學(xué)的安全性，通過安全載荷(ESP)和認(rèn)證頭(AH)兩種機(jī)制封裝實(shí)現(xiàn)。本文分析了IPSec的結(jié)構(gòu)、ESP和AH的封裝格式，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了ESP和AH機(jī)制的隧道模式，AH則利用MD5實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源認(rèn)證和完

4、整性保護(hù)，ESP采用3DES算法和MD5提供數(shù)據(jù)保密、數(shù)據(jù)源認(rèn)證和完整性保護(hù)。 最后本文設(shè)計(jì)給出了一個(gè)VPN網(wǎng)關(guān)程序。在程序中利用RSA公鑰密碼實(shí)現(xiàn)IPSec安全關(guān)聯(lián)參數(shù)的自動(dòng)協(xié)商和自動(dòng)更新；網(wǎng)關(guān)接收安全子網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)包，根據(jù)要求利用IPSec技術(shù)對(duì)IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝后轉(zhuǎn)發(fā)；網(wǎng)關(guān)從公用網(wǎng)絡(luò)接收ESP或AH封裝的IP數(shù)據(jù)包，進(jìn)行解封后轉(zhuǎn)發(fā)。整個(gè)程序綜合了IPSec技術(shù)、加密技術(shù)和消息摘要技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)在公用網(wǎng)絡(luò)中的安全。