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基于公钥加密体制的SIP协议安全模型研究与实现

作　者: 华骏
导　师: 王珊珊
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 会话初始化协议(SIP) 公钥加密体制 扩展 时间自动机 模型验证
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


会话初始化协议(SIP)是由IETF提出的信令协议,近年来发展成为下一代网络(NGN)和3G中的核心协议之一。本文研究的内容是SIP的安全性问题。文中首先对SIP进行了介绍,并详细讨论了SIP面临的安全问题及常见的攻击场景,对SIP安全性研究的最新成果进行了总结。通过SIP自身的扩展增强安全性是目前的研究热点,但当前的研究成果普遍缺少验证和对兼容性的考虑,在实际应用中也存在各自的不足。然后,本文从SIP的体系结构出发,提出安全模型Sec-SIP,Sec-SIP通过对SIP的扩展将公钥加密体制引入SIP,保证了SIP消息在传输过程的安全性。文中给出了基于时间自动机的Sec-SIP事务层形式化描述,并使用时间自动机验证工具UPPAAL对Sec-SIP进行建模,验证了Sec-SIP的无死锁性、活性及与协议语义相关的特性,进而针对常见的几种攻击进行了安全分析,讨论了Sec-SIP的兼容性。最后,本文根据具体工程项目,基于开源协议栈及Java密码体系结构实现了Sec-SIP安全模型,介绍了Sec-SIP的架构及Sec-SIP各个模块的设计。并针对一个基于Sec-SIP的应用讨论了Sec-SIP安全模型的有效性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章 绪论  12-16
  1.1 课题研究背景及意义  12-13
  1.2 当前研究现状及选题依据  13-14
    1.2.1 当前研究现状  13-14
    1.2.2 选题依据  14
  1.3 论文研究内容  14-16
第二章 SIP 协议与安全问题  16-29
  2.1 SIP 协议简介  16-22
    2.1.1 SIP 网络元素  16-17
    2.1.2 SIP 消息  17-20
    2.1.3 SIP 体系结构  20-22
  2.2 SIP 协议的安全问题  22-27
    2.2.1 SIP 协议面临的主要攻击  22-26
    2.2.2 SIP 协议现有的安全机制  26-27
  2.3 时间自动机  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第三章 Sec-SIP 安全模型  29-44
  3.1 基于公钥加密体制的SIP 协议安全模型  29-32
    3.1.1 公钥加密体制  29-30
    3.1.2 Sec-SIP 安全模型  30-32
  3.2 Sec-SIP 扩展  32-34
    3.2.1 报文定义  32-33
    3.2.2 状态定义  33-34
    3.2.3 定时器定义  34
  3.3 Sec-SIP 事务层形式化描述  34-43
    3.3.1 INVITE 客户端事务  35-37
    3.3.2 INVITE 服务器端事务  37-39
    3.3.3 非INVITE 客户端事务  39-41
    3.3.4 非 INVITE 服务器端事务  41-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章 Sec-SIP 的验证及分析  44-61
  4.1 模型验证工具及原理  44-47
    4.1.1 UPPAAL 简介  44-46
    4.1.2 模型验证原理  46-47
  4.2 INVITE 事务模型验证  47-51
    4.2.1 INVITE 事务的UPPAAL 模型  47-49
    4.2.2 基于UPPAAL 的INVITE 事务模型验证  49-51
  4.3 非INVITE 事务模型验证  51-56
    4.3.1 非INVITE 事务的UPPAAL 模型  51-54
    4.3.2 基于UPPAAL 的非INVITE 事务模型验证  54-56
  4.4 Sec-SIP 模型分析  56-60
    4.4.1 Sec-SIP 模型安全性分析  56-59
    4.4.2 Sec-SIP 模型兼容性分析  59-60
  4.5 本章小结  60-61
第五章 Sec-SIP 的设计与实现  61-75
  5.1 功能概述  61
  5.2 Sec-SIP 设计  61-71
    5.2.1 第三方工具  61-63
    5.2.2 Sec-SIP 系统架构  63-64
    5.2.3 功能模块设计  64-71
  5.3 Sec-SIP 应用实例验证  71-74
  5.4 本章小结  74-75
第六章 结束语  75-77
  6.1 论文总结  75-76
  6.2 今后工作  76-77
参考文献  77-81
致谢  81-82
在学期间的研究成果及发表的学术论文  82-83
附录  83-88

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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