臺灣博碩士論文加值系統

在Internet網路上，安全的通訊一直都是組織及個人最為重視的一環，對於安全通訊的高度需求也造成一股研究VPN的風潮。其中IETF制定的IPSec協定是目前VPN應用中最廣泛的開放標準之一，而FreeS/WAN是在linux、freebsd平臺下對IPSec的實作，這些標準跟實作都可以免費取得，也成為本論文的發展平台。另外AES及SHA-256是目前更安全及更有效率的加密及認證演算法之一。本篇論文透過對IPSec RFC的研讀，以及對FreeS/WAN開放原始碼（open source code）的修改，並將AES-128及SHA-256加入FreeS/WAN之中，來提高其安全性及效率。其次再將IPSec通信中的Pre-Shared key寫入IC卡中，配合低成本的讀卡機設備，使得密鑰管理更完善。最後提出整個IPSec VPN環境的建置步驟，以及展現實作的成果。經由本論文的方法不但可以強化 VPN 的通信環境，也使得 IPSec VPN 的建立花費更少、更有效率、也更安全。

The communication security in Internet is always emphasized by most organizations and people. The highly demand of Internet security generates the wide application of VPN (Virtual Private Network). IPSec (IP security protocol) defined by the IPSec Working groups of the IETF (Internet Engineering Task Force) is the most common solution of VPN. IPSec can accommodate newer cryptographic algorithms because of it’s open framework. And FreeS/WAN is a linux implementation of the IPSec. FreeS/WAN is also an open source software. So everyone can freely get and modify under GUN license. AES and SHA-256 are the newer cryptographic algorithms. They are more secure and efficient than 3DES and SHA-1 that FreeS/WAN implemented now. In this thesis AES and SHA-256 cryptographic algorithms are applied to FreeS/WAN source code modification. Then the IPSec pre-share key is saved in the IC card that combined with an IC card reader. Through the integration of the above enhancement, the communication security of the VPN has been well improved. And the IPSec VPN environment becomes more economic, efficient, secure and managiable.

中文摘要-----------------------------------------i
英文摘要----------------------------------------ii
致謝-------------------------------------------iii
目錄--------------------------------------------iv
圖目錄------------------------------------------vi
壹、VPN 簡介-------------------------------------1
一、什麽是VPN -----------------------------------1
二、使用VPN的優點--------------------------------2
三、 VPN的各種應用場合---------------------------3
四、目前VPN標準----------------------------------4
貳、IPSec 體系-----------------------------------6
一、IPSec 架構-----------------------------------6
二、 IPSec模式-----------------------------------7
三、 安全聯盟------------------------------------9
四、 SA 管理------------------------------------11
五、安全策略（Security Policy）-----------------13
六、 IPSec 處理---------------------------------15
參、ESP和AH通訊協定-----------------------------17
一、 ESP封包格式--------------------------------17
二、 ESP 處理模式-------------------------------19
三、AH封包格式----------------------------------22
四、 AH 處理模式--------------------------------24
肆、Internet Key Exchange-----------------------27
一、ISAKMP--------------------------------------27
二、IKE-----------------------------------------40
伍 FreeS/WAN設計概要及研究架構------------------58
一、FreeS/WAN目錄結構---------------------------58
二、FreeS/WAN 接收及發送封包過程分析------------62
三、FreeS/WAN互相操作性-------------------------63
四、FreeS/WAN未來展望---------------------------64
五、研究架構------------------------------------65
陸、以AES及SHA-256增強VPN功能及認證密鑰管理-----67
一、AES簡介-------------------------------------67
二、將AES應用在IPSec----------------------------68
三、HMAC-SHA-256簡介----------------------------71
四、將HMAC-SHA-256應用在IPSec-------------------72
五、認證密鑰管理--------------------------------74
六、IPSec VPN建置過程---------------------------75
柒、結論與未來工作------------------------------78
參 考 文 獻-------------------------------------80

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