IPSec VPN系统的设计与实现

admin · 发表于 2024-1-13 11:08:14

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雅宝题库解析：
随着信息技术的发展，计算机网络发展迅猛，但网络也会带来一些安全隐患，因此，计算机网络安全已引起越来越广泛的关注。为了解决数据传输安全题目，VPN网络提供了一种安全解决方案，VPN是在公网上的专用网技术。其中，IPSec VPN是目前应用最广泛的VPN技术。IPSec即IP安全协议，是在IP层通过加密、认证及封装数据来保证数据在公网上安全传输的技术。本文对安全通道的建立、数据的安全传输、远程客户端接入三个关键题目进行了探索，将系统划分为三个模块，主要研究以下三个模块的设计与实现。1）连接协商模块应用基于IKE协议的协商，建立数据传输的安全通道。设计并实现了协商交互过程，完成身份认证、算法协商、密钥计算过程；通过netlink套接字将协商确定的安全联盟信息下发到内核，存储到内核数据库；进一步优化协商过程实现并行操作，在多VCPU上启动子进程完成协商过程中耗时的计算，提高协商速率。2）客户端接入处理模块基于XAUTH协议完成对接入的客户扩展身份认证以及为客户分配IP地址。设计并实现了通过本地数据库存储信息认证用户方案，针对大型网络部署要求提出了改进方案，完成了应用Radius协议和LDAP协议进行远程服务器统一认证的设计与实现。应用本地地址池配置方案为接入的客户分配内网IP地址，针对本地配置方案的不足，应用DHCP协议为客户自动分配IP地址。3）IPSec数据处理模块实现了Linux内核在IP层对流经网关的流量进行安全处理。将IPSec处理嵌入到IP处理之中，根据安全策略中的安全联盟对报文进行加密、认证处理，按照ESP或者AH协议封装数据；设计并实现异步并行的软硬件结合的IPSec处理，提高了加密及解密的处理速度；实现快速转发，将IPSec处理的安全联盟及其他IP处理存储到链路层的快转表中，根据快转表转发报文，大大提高数据处理效率。基于上述研究设计测试用例并部署测试环境，对系统进行测试，对本文的研究成果及关键技术的正确性和有效性进行验证。结果表明，本文达到了预期的研究目标。

IPSec VPN系统的设计与实现

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