【摘要】：互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為國家經(jīng)濟(jì)和商業(yè)發(fā)展的重要組成部分，并不斷滲透到國民生活的方方面面，這已是不爭的事實(shí)。使用公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的互聯(lián)網(wǎng)，剛開始設(shè)計(jì)時(shí)并沒有考慮到網(wǎng)絡(luò)安全問題，在無數(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全事件之后，人們逐漸認(rèn)識到網(wǎng)絡(luò)安全的重要性。在認(rèn)識到鋪設(shè)專用物理網(wǎng)絡(luò)昂貴的建設(shè)和維護(hù)代價(jià)之后，人們提出了基于密碼學(xué)使用公共網(wǎng)絡(luò)建立的虛擬私有網(wǎng)絡(luò)（VPN），我國國家密碼管理局參考RFC標(biāo)準(zhǔn)也制定了相應(yīng)的IPSecVPN技術(shù)規(guī)范。本文根據(jù)最新IPSecVPN技術(shù)規(guī)范2010版，實(shí)現(xiàn)了國密標(biāo)準(zhǔn)的IPSecVPN服務(wù)器。 本文的主要工作在兩個(gè)方面：應(yīng)用層和內(nèi)核層。應(yīng)用層IKE管理部分基于開源項(xiàng)目OpenSwan，在算法添加、IKE流程、消息格式、檢測標(biāo)準(zhǔn)等四個(gè)方面進(jìn)行修改。根據(jù)國密標(biāo)準(zhǔn)采用SM1作為對稱分組加密算法，隨機(jī)數(shù)采用物理噪聲產(chǎn)生機(jī)制，，對RFC標(biāo)準(zhǔn)中相異于國密標(biāo)準(zhǔn)的IKE流程，特別是密鑰交換過程沒有采用DH算法等進(jìn)行修改，同時(shí)完成用戶層和內(nèi)核層通訊中載荷的格式封裝和內(nèi)容指定等。內(nèi)核層在Linux內(nèi)核IPSec實(shí)現(xiàn)NETKEY的基礎(chǔ)上，使用了三款硬件加密卡提供的加解密功能，在內(nèi)核加解密框架中實(shí)現(xiàn)普通加解密算法和同步塊加解密算法，在內(nèi)核IPSec協(xié)議中添加國密標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的新算法和標(biāo)識符。同時(shí)對內(nèi)核IPSec協(xié)議相異于國密標(biāo)準(zhǔn)部分進(jìn)行修改。 本文在選定通用服務(wù)器架構(gòu)的基礎(chǔ)上，使用硬件加密卡提供的算法功能實(shí)現(xiàn)國密標(biāo)準(zhǔn)的IPSecVPN服務(wù)器，在經(jīng)過多種加密卡和多種加解密算法機(jī)制的測試后，能夠使服務(wù)器的吞吐率達(dá)到加密卡極限速率的一半以上。
[Abstract]:It is an indisputable fact that the Internet has become an important part of the economic and commercial development of our country and permeated every aspect of national life. The Internet, which uses public network to communicate, was not designed to take network security into account at first. After numerous network security events, people gradually realized the importance of network security. After recognizing the high cost of building and maintaining a private network based on cryptography, a virtual private network (VPN),) based on cryptography is proposed. Referring to the RFC standard, the National Cryptography Administration of our country has also formulated the corresponding IPSecVPN technical specification. In this paper, according to the latest IPSecVPN technical specification 2010 edition, the implementation of the national secret standard IPSecVPN server. The main work of this paper is in two aspects: application layer and kernel layer. The application layer IKE management part is based on the open source project OpenSwan, in four aspects: algorithm addition, IKE process, message format, detection standard, etc. According to the national secret standard, SM1 is used as the symmetric block encryption algorithm, and the random number uses physical noise generation mechanism. The IKE process in the RFC standard is different from the national secret standard, especially the key exchange process is not modified by the DH algorithm, etc. Simultaneously completes the user layer and the kernel layer communication load format encapsulation and the content assignment and so on. On the basis of the implementation of NETKEY in Linux kernel IPSec, the kernel layer uses the encryption and decryption function provided by three hardware encryption cards, and implements the common encryption and decryption algorithm and synchronous block encryption and decryption algorithm in the kernel encryption and decryption framework. Add new algorithms and identifiers specified in the country secret standard to the kernel IPSec protocol. At the same time, the kernel IPSec protocol is different from the national secret standard part. On the basis of selecting the universal server architecture, this paper uses the arithmetic function provided by the hardware encryption card to realize the IPSecVPN server of national secret standard. After the testing of various encryption cards and various encryption and decryption algorithms, Can make the server throughput to the encryption card limit rate of more than half.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.05

【共引文獻(xiàn)】

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3 馮澤波;吳曉平;任偉;;關(guān)于ElGamal加密和簽名方案的啟發(fā)式分析[J];信息網(wǎng)絡(luò)安全;2014年05期

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本文編號：2422085