一种基于IPv6安全通信机制的移动解决方案

摘要

在IPv6环境下，端对端的安全通信极其重要，因为在IPv6网络中计算机获取IP地址变得空前的简单。IPsec可以在IP层为端对端通信提供各种类型的安全保护，因此可以利用它来建立我们所需要的安全通信通道。但是，IPsec却十分难于使用，因为在使用IPsec建立安全通道的过程中，有太多的安全参数需要设定，并且这些参数的配置相当复杂。目前日本研科学家Y.K.Hei和Yamazaki设计出一种可以自动完成IPsec安全渠道协商与参数配置的解决方案。它改变了传统IPsec设计中以个体的安全性为考虑基础，而是结合个体的安全性从总体的安全角度出发，从而实现突出总体细化个体的安全设计思想。该方案最大的特点就是成员间可以随时、方便的从其它成员那里获取IPsec/IKE策略，来实现端对端的安全通信通道的自动配置。所以这套方案非常适合在移动IPv6通信领域中使用。同时移动IPv6通信正面临着严峻的安全威胁。由于缺乏相关的安全通信保护，在移动IPv6网络中，节点被冒充、通信被侦听的可能性十分大。而该方案在移动IPv6领域中的推广使用可以在很大程度上缓解这些安全威胁结合上述方案的基本设计思想，本文提出了一种根据移动节点的预测驻留时间来选取管理节点的动态双层管理机制。双层管理机制的根本目的就是在各个移动子网中，通过动态的选取一个管理节点来实现安全通信节点分布式管理的目的。该机制沿用了基于亲密伙伴的安全通信机制中所提出的IPsec隧道自动分配安全策略，但同时它又丢弃了原方案中所提出的各个通信成员间基于单播交互的相互通告管理模式，引进了移动成员节点动态管理的概念。通过该机制的使用可以有效的解决原方案的不足，更重要的是该机制的使用为安全通信组在移动IPv6网络环境下的扩展提供了一个比较合理的解决方案。最后本文对该方案进行了仿真分析和比较，证明了该机制的可行性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3该论文的贡献与创新性

1.4本文的组织结构

第2章IPv6通信安全与IPsec协议

2.1 IPv6通信安全的主要威胁

2.1.1IPv6网络安全问题

2.1.2基于移动IPv6安全问题

2.2IPsec协议功能概述

2.2.1 IPsec要素组成

2.2.2安全关联

2.2.3安全数据库

2.2.4完整性校验值的计算

2.2.5 IPsec工作原理

2.2.6身份认证过程

2.3 IPsec协议的运用

第3章基于亲密伙伴的安全通信策略

3.1假设条件

3.2总体描述

3.3具体流程描述

3.3.1组的建立

3.3.2加入组

3.3.3在线成员发现过程

3.3.4策略的获取过程

3.3.5定期状态通告

3.4方案的具体实施

3.5方案的评估

3.5.1实验环境说明

3.5.2结果分析

3.6方案总结

第4章基于移动IPv6网络的扩展方案

4.1基于亲密伙伴的自动配置方案

4.2移动网络安全通信自动配置方案的提出

4.2.1扩展问题的提出

4.2.2新方案的提出

4.3节点工作流程描述

4.4预测驻留时间计算

4.5数据库表描述

4.6动态管理机制流程描述

4.6.1初始化流程

4.6.2新成员节点的加入

4.6.3跨网成员节点的认证

4.6.4成员节点间的通告与退出

4.6.5失效

第5章仿真与分析

5.1 NS2仿真环境介绍

5.1.1 NS2简介

5.1.2 NS2体系结构

5.1.3 NS2对无线IPv6的支持

5.2实验说明

5.2.1 NS2安装

5.2.2关键类说明

5.2.3环境设置说明

5.3实验与结果分析

5.3.1管理机制形成过程

5.3.2随机移动过程

5.3.3策略分发时间对比

5.4小结

总结

参考文献

致谢

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