基于sip协议的安全数据通信研究

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1、上海交通大学工程硕士学位论文绪论1绪论1.1研究意义网络为大众提供丰富的信息资源和多样化服务的同时，网络安全问题也无时不在威胁着广大用户。作为最具现代化网络技术代表性的Internet就有着分布式、开放性、资源共享等特点，这些特点使得网络信息安全面临了空前的挑战。Internet的协议基础是TCP/IP协议。这个协议最初是面向研究机构的互联网环境的，这个环境远比现在的网络环境安全，所有用户都互相信任，所有的内容都是公开、自由的。但是随着越来越多不同目的和行为的人加入使用互联网行列，目前互联网上除了善意、诚实的用户之外，还有企图非法闯入计算机系统、非法获取数据、扰乱通信秩序的人。自20世纪80

2、年代末以来，Internet世界充斥着大量计算机犯罪和网络入侵事件，信息缺乏有效的安全保护。据估计，全球每年由于Internet攻击所造成的实际经济损失高达上千亿美元。一个安全型得不到有效保障的Internet体系，将很难成为21世纪全球信息化的基础架构。信息安全已是亟待解决的最重要问题之一。1.2研究背景在设计TCP/IP协议时，并没有考虑很多的安全因素，这在是符合当时的网络环境的。然而在今天，当越来越多的口令被盗用，越来越多的信息被窃取，越来越多的IP被冒充、越来越多的攻击出现的时候，网络安全问题就显得非常重要。目前Internet所面临的安全威胁主要有体现在以下几个方面：1．Inter

3、net是一个开放的、无控制机构的网络，黑客经常会侵入网络中的计算机系统，或窃取机密数据和盗用特权，或破坏重要数据，或使系统功能得不到充分发挥直至瘫痪。2．Internet的数据传输是基于TCP/IP通信协议进行的，这些协议缺乏使传输过程中的信息不被窃取的安全措施。3．Internet上的通信业务多数使用Unix操作系统来支持，Unix操作系统中明显存在的安全脆弱性问题会直接影响安全服务。4．在计算机上存储、传输和处理的电子信息，还没有像传统的邮件通信那样进行信封保护和签字盖章。信息的来源和去向是否真实，内容是否被改动，以及是否泄露等，在应用层支持的服务协议中是凭着君子协定来维系的。1上海交通

4、大学工程硕士学位论文绪论5．电子邮件存在着被拆看、误投和伪造的可能性。使用电子邮件来传输重要机密信息会存在着很大的危险。6．计算机病毒通过Internet的传播给上网用户带来极大的危害，病毒可以使计算机和计算机网络系统瘫痪、数据和文件丢失。在网络上传播病毒可以通过公共匿名FTP文件传送、也可以通过邮件和邮件的附加文件传播。为了提高网络的安全性，在原有的TCP/IP协议上开发了许多新的安全协议。表1-1列出了常用的网络安全协议：表1-1常见的网络安全协议网络层安全说明次协议应用层S-HTTPSecureHTTP，为了保证网络安全，由EIT开发的协议，该协议利用MIME，基于文本进行加密、报文认

5、证和密钥分发等SSHSecureShell，是对BSD系列的UNIX的r系列命令加密所采用的安全技术SSL-Telnet用SSL协议分别对Telnet、SMTP和POP3应用进行加SSL-SMTP密SSL-POP3PETPrivacyEnhancedTelnet，使Telnet具有加密功能，在远程登陆时对连接本身进行加密的方式PEMPrivacyEnhancedMail，具有加密及签名功能的邮件系统S/MIMESecure/MultipurposeInternetMailExtensions,对电子邮件提供身份验证、签名、加密及完整性验证。PGPPrettyGoodPrivacy，利用RSA

6、公共密钥算法对电子邮件进行加密处理的公共密钥系统传输层SSLSecureSocketLayer，基于Web服务器和浏览器之间，具有加密、报文认证、前面验证和密钥分配功能的加密协议TLSTransportLayerSecurity，将SSL通用化的协议SOCK5基于防火墙的VPN（虚拟专用网）的数据加密和认证协议网络层IPsecInternetProtocolSecurity，为通信提供机密性、完整性的保证数据链路层PPTPPointtoPointTrunnelingProtocol，点对点隧道协议L2FLayer2Forwarding，二层转发/隧道协议L2TPLayer2Tunneling

7、Protocol，二层隧道协议，综合了PPTP和L2F协议。在这些网络安全协议中，能够为所有基于TCP/IP协议的应用提供安全服务的网络层安全协议IPsec在目前是应用最为广泛的IPsec协议。配置IPsec，首要的条件就是必须定位通信的双方，换句话说，就是必须知2上海交通大学工程硕士学位论文绪论道通信双方的IP地址。在目前的网络环境下，通信双方想要定位对方是十分困难的。此外，现在大量应用的NAT设备和防火墙