移动网络安全管理领域若干关键技术研究

摘要

移动IP技术的出现，使人们得以在不改变移动节点IP地址的情况下，实现了对本地系统的远程访问，简化了网络的管理。但是，在移动IP传输数据的过程中，数据随时有可能受到攻击者的拒绝服务攻击、重放攻击和会话窃取等的安全威胁，安全问题已成为影响移动IP技术商业化使用的最大问题。然而，移动IP协议本身并不对这种远程访问提供严格的安全保证。因此，必须辅助其他的措施来提高它的安全性和可靠性。 IPSec协议是Internet工程任务组(IETF)正式发布的IP安全标准，其面向IPv4和IPv6提供具有强互操作能力、高质量和基于密码的网络通信安全规范，实现IP数据源身份验证、数据完整性检查和机密性保证机制。考虑到IPSec协议对上层应用透明，并且协议灵活开放、易于配置，研究人员正在向移动IP应用场合引入IPSec安全关联机制，用于保证移动接入方式的通信安全。 考虑到现行IPSec协议存在身份认证、协商机制性能有限，IPSec密钥交换方式无法向频繁变更网络地址的接入点维护预共享密钥等应用薄弱环节，本文着手改进IPSec默认密钥交换协议IKE，从而形成IPSec协议安全关联增强方案。基于改进IKE的IPSec协议安全关联增强能够完善移动IP协议在身份认证、密钥维护和信令协商方面的不足，切实提高无线通信、移动通信的安全性。

目录

文摘

绪论

0.1论文研究背景

0.2论文工作重点

0.3论文结构组织

0.4论文成绩贡献

第一章移动IP通信协议安全性分析

1.1移动IP通信协议描述

1.1.1移动IP 通信协议基本概念

1.1.2移动IP通信协议工作机制

1.2移动IP通信协议安全问题

1.2.1移动IP通信协议安全问题产生根源

1.2.2移动IP 通信协议潜在安全威胁

1.2.3移动IP通信协议安全机制缺陷

1.3本章小结

第二章IP层安全协议

2.1 IPSec协议概述

2.2 IPSec安全关联

2.2.1安全关联(SA)

2.2.2安全策略数据库(SPD)

2.2.3安全关联数据库(SAD)

2.3 IPSec密钥交换管理协议

2.3.1 Internet安全关联密钥管理协议(ISAKMP)

2.3.2 Internet密钥交换协议(IKE)

2.4本章小结

第三章IP层微观移动管理协议——HAWAII

3.1 HAWAII微移动协议目标

3.2 HAWAII微移动协议描述

3.3 HAWAII微移动协议路径构建

3.3.1转发方案

3.3.2非转发方案

3.4本章小结

第四章基于改进IKE实现IPSec协议安全关联增强

4.1 IPSec安全关联与密钥交换方式

4.1.1 IPSec协议安全关联

4.1.2 Internet密钥交换

4.2基于IKE在移动网络中建立IPSec安全关联

4.2.1 IKE SA协商过程身份认证方式选择

4.2.2预共享密钥和主动模式安全性能分析

4.2.3预共享密钥的野蛮模式的安全性分析

4.3 采用改进IKE方案实现移动网络IPSec安全关联增强

4.3.1现有IKE方案改进

4.3.2 IPSec协议安全关联增强性能分析

4.4 IPSec安全关联增强方案对注册过程的保护

4.4.1使用IPSec封装注册请求消息

4.4.2移动节点对IPSec保护的注册请求消息的处理

4.4.3家乡代理对IPSec保护的注册请求消息的处理

4.4.4对注册应答消息IPSec保护

4.5 IPSec安全增强方案对数据传输过程的保护

4.5.1家乡代理向移动节点的数据传输

4.5.2移动节点向家乡代理的数据传输

4.6本章小结

第五章微移动协议HAWAII安全认证方案研究

5.1 微移动协议HAWAII通信安全分析

5.1.1 微移动协议HAWAII安全威胁

5.2.1 HAWAII安全认证方案设计目标

5.2现有HAWAII安全认证风险评估

5.2.1移动IPv4注册协议描述

5.2.2移动IPv4标准安全认证局限性分析

5.3 微移动协议HAWAII安全认证增强

5.3.1初始注册认证

5.3.2 Refresh信息认证

5.3.3 Update信息认证

5.3.4 HAWAII安全认证增强效果分析

5.4本章小结

结束语

参考文献

致谢

在站期间发表学术论文情况

在站期间参与科研项目等情况