Đồ Án Công nghệ IP-VPN

Đề tài: Công nghệ IP-VPN

Mục lục. i
Danh mục hình vẽ. v
Danh mục bảng. viii
Ký hiệu viết tắt ix
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: BỘ GIAO THỨC TCP/IP 3
1.1 Khái niệm mạng Internet 3
1.2 Mô hình phân lớp bộ giao thức TCP/IP. 4
1.3 Các giao thức trong mô hình TCP/IP. 5
1.3.1 Giao thức Internet 5
1.3.1.1 Giới thiệu chung. 5
1.3.1.2. Cấu trúc IPv4. 6
1.3.1.3. Phân mảnh IP và hợp nhất dữ liệu. 8
1.3.1.4. Địa chỉ và định tuyến IP. 9
1.3.1.4. Cấu trúc gói tin IPv6. 9
1.3.2. Giao thức lớp vận chuyển. 11
1.3.2.1. Giao thức UDP. 11
1.3.2.2. Giao thức TCP. 12
1.4 Tổng kết 17
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ MẠNG RIÊNG ẢO TRÊN INTERNET IP-VPN 18
2.1 Gới thiệu về mạng riêng ảo trên Internet IP-VPN 18
2.1.1 Khái niệm về mạng riêng ảo trên nền tảng Internet 18
2.1.2 Khả năng ứng dụng của IP-VPN 18
2.2 Các khối cơ bản trong mạng IP-VPN 19
2.2.1 Điều khiển truy nhập. 20
2.2.2 Nhận thực. 21
2.2.3 An ninh. 21
2.2.4 Truyền Tunnel nền tảng IP-VPN 22
2.2.5 Các thỏa thuận mức dịch vụ. 24
2.3 Phân loại mạng riêng ảo theo kiến trúc. 24
2.3.1 IP-VPN truy nhập từ xa. 24
2.3.2 Site-to-Site IP-VPN 26
2.3.2.1 Intranet IP-VPN 26
2.3.2.2 Extranet IP-VPN 27
2.4 Các giao thức đường ngầm trong IP-VPN 28
2.4.1 PPTP (Point - to - Point Tunneling Protocol) 29
2.4.1.1 Duy trì đường ngầm bằng kết nối điều khiển PPTP. 29
2.4.1.2 Đóng gói dữ liệu đường ngầm PPTP. 30
2.4.1.3 Xử lí dữ liệu đường ngầm PPTP. 31
2.4.1.4 Sơ đồ đóng gói 31
2.4.2 L2TP (Layer Two Tunneling Protocol) 32
2.4.2.1 Duy trì đường ngầm bằng bản tin điều khiển L2TP. 33
2.4.2.2 Đường ngầm dữ liệu L2TP. 33
2.4.2.3 Xử lý dữ liệu đường ngầm L2TP trên nền IPSec. 34
2.4.2.4 Sơ đồ đóng gói L2TP trên nền IPSec. 34
2.5 Tổng kết 36
CHƯƠNG 3: GIAO THỨC IPSEC CHO IP-VPN 37
3.1 Gới thiệu. 37
3.1.1 Khái niệm về IPSec. 37
3.1.2 Các chuẩn tham chiếu có liên quan. 38
3.2 Đóng gói thông tin của IPSec. 40
3.2.1 Các kiểu sử dụng. 40
3.2.1.1 Kiểu Transport 40
3.1.1.2 Kiểu Tunnel 41
3.2.2 Giao thức tiêu đề xác thực AH 42
3.2.2.1 Giới thiệu. 42
3.2.2.2 Cấu trúc gói tin AH 42
3.2.2.3 Quá trình xử lý AH 44
3.2.3 Giao thức đóng gói an toàn tải tin ESP. 47
3.2.3.1 Giới thiệu. 47
3.2.3.2 Cấu trúc gói tin ESP. 47
3.2.3.3 Quá trình xử lý ESP. 50
3.3 Kết hợp an ninh SA và giao thức trao đổi khóa IKE 55
3.3.1 Kết hợp an ninh SA 55
3.3.1.1 Định nghĩa và mục tiêu. 55
3.3.1.2 Kết hợp các SA 56
3.3.1.3 Cơ sở dữ liệu SA 57
3.3.2 Giao thức trao đổi khóa IKE 57
3.3.2.1 Bước thứ nhất 58
3.3.2.2 Bước thứ hai 60
3.3.2.3 Bước thứ ba. 62
3.3.2.4 Bước thứ tư. 64
3.3.2.5 Kết thúc đường ngầm 64
3.4 Những giao thức đang tồn tại ứng dụng cho xử lý IPSec. 64
3.4.1 Mật mã bản tin. 64
3.4.1.1 Tiêu chuẩn mật mã dữ liệu DES. 64
3.4.1.2 Tiêu chuẩn mật mã hóa dữ liệu gấp ba 3DES. 65
3.4.2 Toàn vẹn bản tin. 65
3.4.2.1 Mã nhận thực bản tin băm HMAC 66
3.4.2.2 Thuật toán MD5. 66
3.4.2.3 Thuật toán băm an toàn SHA 66
3.4.3 Nhận thực các bên. 67
3.4.3.1 Khóa chia sẻ trước. 67
3.4.3.2 Chữ ký số RSA 67
3.4.3.3 RSA mật mã nonces. 67
3.4.4 Quản lí khóa. 68
3.4.4.1 Giao thức Diffie-Hellman. 68
3.4.4.2 Quyền chứng nhận CA 69
3.5 Ví dụ về hoạt động của một IP-VPN sử dụng IPSec. 70
3.6 Tổng kết 71
CHƯƠNG 4: AN TOÀN DỮ LIỆU TRONG IP-VPN 73
4.1 Giới thiệu. 73
4.2 Mật mã. 74
4.2.1 Khái niệm mật mã. 74
4.2.2 Các hệ thống mật mã khóa đối xứng. 75
4.2.2.1 Các chế độ làm việc ECB, CBC 75
4.2.2.2 Giải thuật DES (Data Encryption Standard) 77
4.2.2.3 Giới thiệu AES (Advanced Encryption Standard) 79
4.2.2.4Thuật toán mật mã luồng (stream cipher) 80
4.2.3 Hệ thống mật mã khóa công khai 81
4.2.3.1 Giới thiệu và lý thuyết về mã khóa công khai 81
4.2.3.2 Hệ thống mật mã khóa công khai RSA 82
4.2.4 Thuật toán trao đổi khóa Diffie-Hellman. 84
4.3 Xác thực. 85
4.3.1 Xác thực tính toàn vẹn của dữ liệu. 85
4.3.1.1 Giản lược thông điệp MD dựa trên các hàm băm một chiều. 86
4.3.1.2 Mã xác thực bản tin MAC dựa trên các hàm băm một chiều sử dụng khóa. 89
4.3.1.3 Chữ ký số dựa trên hệ thống mật mã khóa công khai 91
4.3.2 Xác thực nguồn gốc dữ liệu. 92
4.3.2.1 Các phương thức xác thực. 92
4.3.2.2 Các chứng thực số (digital certificates) 94
CHƯƠNG 5: THỰC HIỆN IP-VPN 98
5.1 Giới thiệu. 98
5.2 Các mô hình thực hiện IP-VPN 99
5.2.1 Access IP-VPN 100
5.2.1.1 Kiến trúc khởi tạo từ máy khách. 100
5.2.1.2 Kiến trúc khởi tạo từ máy chủ truy nhập NAS. 101
5.2.2 Intranet IP-VPN và Extranet IP-VPN 101
5.2.3 Một số sản phẩm thực hiện IP-VPN 102
5.3 Ví dụ về thực hiện IP-VPN 102
5.3.1 Kết nối Client-to-LAN 103
5.3.2 Kết nối LAN-to-LAN 105
5.4 Tình hình triển khai VPN ở Việt Nam 106
KẾT LUẬN 107
Tài liệu tham khảo. 108
Các website chính. 109