应用于舰船保障系统的VPN网关设计与实现

摘要

随着舰船信息化发展以及人性化的要求，舰船与岸基之间信息交互越来越多，舰船上的生活保障(如生活娱乐、文书传递、邮件收发)、远程维修等系统的信息需要通过有效手段与岸基进行交互。这些信息为非战术性数据且信息量大、占用带宽多，需借助公网进行信息传递。 目前实现VPN网关主要是基于IPSec协议，基于IPsec协议的VPN网关能为上层应用提供透明的支持，所以是构建跨地区信息化管理平台的首选。但由于基于IPSec协议的VPN网关实现复杂(需要更改或重构操作系统的TCP／IP协议栈)，开发成本高。为简化实现难度，降低开发成本，本文在分析了当前典型的基于IPSec协议VPN网关解决方案的基础上，参照IPsec协议，结合舰船保障系统的应用环境(WEB服务、FTP服务、邮件服务、保障系统、OA系统)，运用Winpcap函数库、原始套接字技术和CryptoAPI，提出了一种在应用层加密待转发IP数据包的新设计思路，构建VNP网关的体系结构，制定相应的数据结构和协议标准，并将之实现。 该VPN网关作为一个模块己经成功用于某舰船保障系统中，对上层的应用提供了良好的透明支持：对异地局域网之间传输的IP包提供了私密性保护和完整性、真实性验证：实现了会话密钥的自动分发和更新。在实际应用中，取得了良好的效果。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

1绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究状况

1.3本文主要工作和结构安排

2系统的设计思路

2.1现有解决方案的不足

2.2设计思路

2.3本章小结

3VPN网关的体系结构

3.1舰船保障系统的网络现状

3.2应用VPN网关的网络模型

3.3 VPN网关的体系结构

3.4本章小结

4VPN网关中的主要数据结构及协议

4.1术语表

4.2信任域单元

4.3控制协议

4.4安全传输协议

4.5本章小结

5应用于舰船保障网络VPN网关的实现

5.1系统初始化模块的实现

5.2认证模块的实现

5.3密钥分发模块的实现

5.4数据捕获模块的实现

5.5数据转发模块的实现

5.6数据加密模块的实现

5.7本章小结

6结束语

6.1工作总结

6.2工作展望

致谢

参考文献