基于國(guó)密標(biāo)準(zhǔn)的IPSec VPN服務(wù)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為國(guó)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(guó)民生活的方方面面,這已是不爭(zhēng)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(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有考慮到網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題,在無(wú)數(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全事件之后,人們逐漸認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)安全的重要性。在認(rèn)識(shí)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(guó)國(guó)家密碼管理局參考RFC標(biāo)準(zhǔn)也制定了相應(yīng)的IPSec VPN技術(shù)規(guī)范。本文根據(jù)最新IPSec VPN

2、技術(shù)規(guī)范2010版,實(shí)現(xiàn)了國(guó)密標(biāo)準(zhǔn)的IPSec VPN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(kāi)源項(xiàng)目OpenSwan,在算法添加、IKE流程、消息格式、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等四個(gè)方面進(jìn)行修改。根據(jù)國(guó)密標(biāo)準(zhǔn)采用SM1作為對(duì)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(duì)RFC標(biāo)準(zhǔn)中相異于國(guó)密標(biāo)準(zhǔn)的IKE流程,特別是密鑰交換過(guò)程沒(méi)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

3、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(guó)密標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的新算法和標(biāo)識(shí)符。同時(shí)對(duì)內(nèi)核IPSec協(xié)議相異于國(guó)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(guó)密標(biāo)準(zhǔn)的IPSec VPN服務(wù)器,在經(jīng)過(guò)多種加密卡和多種加解密算法機(jī)制的測(cè)試后,能夠使服務(wù)器的