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基于EAP-TTLS的无线校园网IPv4/IPv6认证授权系统设计与实现

作　者: 董政
导　师: 鹿凯宁
学　校: 天津大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 802.1X EAP-TTLS RADIUS
分类号: TP393.18
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着互联网技术的飞速发展,无线校园网用户的网络安全认证问题日益突出。当前比较成熟的安全认证技术有PPPoE、WEB和IEEE 802.1X等。然而WEB认证方式中服务器端口直接可达,易受恶意攻击,安全性差。PPPoE认证协议不能有效利用天津大学主干网万兆带宽。802.1X是基于端口的访问控制协议,适合作为天津大学无线校园网的认证协议。本文在天津大学IPv4/IPv6混合组网环境下,采用EAP-TTLS认证算法,设计了无线校园网IPv4/IPv6认证系统;针对认证系统缺少客户端的问题,在VC++环境下调用WinPcap和OpenSSL库函数,开发了基于EAP-TTLS协议的无线校园网客户端;并通过模拟试验环境测试了该系统的安全性和客户端的稳定性。通过wireshark软件抓包分析可知,该系统成功完成了申请者与认证服务器的双向认证,并实现了会话密钥,隐藏用户身份的功能。测试表明:客户端性能良好,运行稳定,整套无线校园网认证系统的安全性比现有的WEB认证系统有所提高,有效解决了高校中无线校园网安全认证问题,在未来的IPv6无线校园网中具有应用前景。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 研究背景  7
  1.2 国内外研究现状及趋势  7-9
  1.3 论文结构  9-11
第二章 关键协议介绍  11-25
  2.1 常用认证协议分析对比  11-17
    2.1.1 PPPoE认证协议  11-12
    2.1.2 WEB认证协议  12-13
    2.1.3 802.1X认证协议  13-16
    2.1.4 三种认证方式对比  16-17
  2.2 RADIUS  17-22
    2.2.1 RADIUS协议简介  17-19
    2.2.2 RADIUS工作流程  19-20
    2.2.3 RADIUS数据包结构  20-21
    2.2.4 EAP在RADIUS协议中封装格式  21-22
  2.3 IPv6  22-25
    2.3.1 Ipv6 概述  22-23
    2.3.2 IPv6 的寻址  23-24
    2.3.3 IPv6 的分组格式  24
    2.3.4 IPv6 地址配置  24-25
第三章 基于EAP-TTLS的无线校园网认证授权系统设计与实现  25-35
  3.1 EAP协议  25-27
    3.1.1 EAP协议简介  25-26
    3.1.2 EAP数据包结构  26
    3.1.3 EAP协议在802.1X中的应用  26-27
  3.2 基于EAP-TTLS的无线校园网IPv4/IPv6 认证授权系统设计  27-35
    3.2.1 几种EAP协议比较  27-29
    3.2.2 EAP-TTLS认证中的协商过程  29-30
    3.2.3 EAP-TTLS 认证过程  30-32
    3.2.4 数字证书在EAP协议的应用  32-33
    3.2.5 基于EAP-TTLS的无线校园网IPv4/IPv6 认证授权系统设计  33-35
第四章 EAP-TTLS无线校园网客户端设计实现  35-47
  4.1 客户端系统设计  35-38
    4.1.1 申请者客户端功能  35-36
    4.1.2 客户端PAE状态机及相关函数  36-38
  4.2 开发工具配置和主要调用函数分析  38-40
    4.2.1 Visual C++  38-39
    4.2.2 WinPcap原理与主要调用函数分析  39-40
    4.2.3 OpenSSL  40
  4.3 EAP-TTLS客户端实现  40-47
    4.3.1 EAPOL报文结构分析  40-41
    4.3.2 主要数据包结构的定义  41-42
    4.3.3 客户端主要程序文件  42-44
    4.3.4 客户端PAE状态跳转的实现  44
    4.3.5 客户端认证函数程序  44-46
    4.3.6 TLS隧道内认证的实现  46-47
第五章 EAP-TTLS无线校园网认证系统测试  47-59
  5.1 EAP-TTLS无线校园网认证环境的搭建  47
  5.2 服务器端配置  47-50
    5.2.1 服务器端MySQL及其配置  47-49
    5.2.2 服务器端Free-RADIUS及其配置接口  49
    5.2.3 服务器端OpenSSL配置  49-50
  5.3 客户端配置  50-54
    5.3.1 认证系统AP设置  52-54
  5.4 测试  54-59
    5.4.1 Wireshark 概述  54
    5.4.2 Wireshark抓包分析  54-59
第六章 结论和展望  59-60
参考文献  60-61
发表论文和参加科研情况说明  61-62
致谢  62

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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 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 局域网（LAN）、城域网（MAN） > 校园网、企业网（Intranet）
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