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WLAN-3G融合网络认证机制研究与实现

作　者: 尹文冠
导　师: 马建峰
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: WLAN-3G 融合接入认证 EAP-WAPl I-AS
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

第三代移动通信系统(3G)和无线局域网(WLAN)优势互补的特性推动了WLAN-3G 融合组网技术的研究。但是,现阶段国内外的研究工作主要针对采用802.11i安全协议的WLAN与3G网络的融合,缺乏对于采用我国自主知识产权国家强制安全标准WAPI(WLAN Authentication and Privacy Infrastructure)的WLAN与3G网络融合组网方面的研究。本文主要研究兼容802.11i和WAPI安全协议的WLAN与3G网络的融合组网及接入认证机制,并设计了WLAN-3G融合组网安全接入系统。论文分析了现有3GPP WLAN-3G互联结构模型和接入认证协议EAP-AKA的优势和不足。在此基础上,引入证书认证中心CA(Certification Authority)和WAPI证书鉴别机制,提出WAPI-3G互联结构模型作为现有模型的补充,并针对该互联模型设计了一种接入认证协议EAP-WAPL。改进后的WLAN-3G互联结构模型及接入认证机制解决了融合组网环境下WLAN终端统一接入认证问题,实现了国内外安全标准的兼容。论文最后给出WLAN-3G融合组网统一接入认证系统的开发方案和统一认证服务器I-AS(Interworking AAA Server)的设计与实现。测试表明该系统可满足当前采用不同安全标准的WLAN和3G融合组网接入认证需求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状和存在的问题  8-9
  1.3 课题来源和研究意义  9
  1.4 论文内容以及结构安排  9-11
第二章现有WLAN与3G融合组网技术研究  11-23
  2.1 主要安全协议  11-18
    2.1.1 IEEE 802.11i  11-13
    2.1.2 WAPI  13-17
    2.1.3 UMTS AKA  17-18
  2.2 现有互联结构模型和接入认证协议  18-22
    2.2.1 3GPP WLAN-3G互联结构模型  18-21
    2.2.2 接入认证协议EAP-AKA  21-22
  2.3 本章小结  22-23
第三章基于WAPI的WLAN与3G融合组网设计  23-37
  3.1 网络体系结构设计  23-26
    3.1.1 WAPI网元布署  23-24
    3.1.2 网元功能需求  24-25
    3.1.3 互联结构模型  25-26
  3.2 EAP-WAPI认证协议设计  26-36
    3.2.1 设计思想  26
    3.2.2 可行性分析  26-28
    3.2.3 认证流程设计  28-32
    3.2.4 协议帧结构设计  32-34
    3.2.5 协议安全性及效率分析  34-36
  3.3 本章小结  36-37
第四章 WLAN-3G融合组网安全接入系统设计  37-49
  4.1 改进后WLAN-3G融合网络结构  37-38
  4.2 无线终端安全集成接入平台  38-42
    4.2.1 功能及体系结构  38-40
    4.2.2 子系统设计  40-42
  4.3 WLAN接入网  42-45
    4.3.1 接入点AP  42-43
    4.3.2 WAPI AP改进方案  43-44
    4.3.3 AP状态机转换图  44-45
  4.4 3G核心网统一认证服务系统  45-47
    4.4.1 功能及体系结构  45-46
    4.4.2 I-AS服务器  46-47
    4.4.3 认证支撑环境  47
  4.5 本章小结  47-49
第五章 I-AS服务器的设计与实现  49-71
  5.1 软件体系结构  49-55
    5.1.1 RADIUS模块  49-51
    5.1.2 认证模块  51-53
    5.1.3 计费模块  53-54
    5.1.4 管理模块  54
    5.1.5 用户接口  54-55
    5.1.6 外部支撑模块  55
  5.2 系统实现  55-64
    5.2.1 FreeRADIUS  55-56
    5.2.2 EAP模块扩展方法  56-57
    5.2.3 EAP-AKA模块实现  57-61
    5.2.4 EAP-WAPI模块实现  61-62
    5.2.5 接口设计  62-64
  5.3 实验及结论  64-69
    5.3.1 测试环境及场景  64-65
    5.3.2 服务器配置  65-67
    5.3.3 测试结果及结论  67-69
  5.4 本章小结  69-71
第六章工作总结及展望  71-73
  6.1 论文总结  71
  6.2 进一步工作  71-73
致谢  73-75
参考文献  75-79
研究成果  79

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