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基于iSCSI的网络存储系统安全性研究与实现

作　者: 江国庆
导　师: 周国祥
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: iSCSI 网络安全 身份认证 访问控制 RBAC CRC校验 iSCSI错误恢复
分类号: TP333
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


iSCSI(Small Computer System Interface over IP)标准定义了一种基于TCP/IP网络的存储系统,它利用现有的网络基础设施组建存储区域网络。与传统的SCSI系统不同的是其传输子系统是建立在远程交互、不稳定、不安全的IP网络上,因此系统通信的安全性与稳定性就显得极为重要。 本文根据iSCSI标准首先将数据通信的稳定性纳入安全性研究范围,研究了其通信过程中可能出现的安全隐患,提出需要解决的四个问题:身份认证、访问控制、数据校验及错误恢复。 首先本文介绍了现有的各种身份认证技术,对其安全性能展开讨论,并结合iSCSI具体要求提出了基于SRP技术的身份认证机制,对认证过程进行了分析与设计,并给出了其实现的方法;然后通过分析iSCSI系统的操作特点及其对访问控制的要求提出了基于RBAC的iSCSI访问控制系统,以服务为角色概念,研究了其访问控制过程,为文件访问控制系统建立RBAC数据库模型,并给出了具体设计的实现方案;在数据校验问题上,基于CRC(循环冗余码)编码原理,针对其在iSCSI系统中的应用,推得出任意位CRC编码长度的计算公式,给出了改进后的CRC算法,并结合iSCSI系统对算法性能进行了验证;文章最后介绍了iSCSI系统的错误分类、错误恢复分类以及错误恢复层次结构,并在此基础上给出了错误恢复类的设计模型以及功能模块。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 网络存储系统的发展  11
  1.2 网络存储系统概述  11-13
  1.3 iSCSI系统介绍  13-17
    1.3.1 iSCSI体系结构及通讯过程介绍  13-16
    1.3.2 系统的工作阶段  16-17
  1.4 本领域目前国内外研究现状  17
  1.5 本文讨论重点  17-18
  1.6 本文内容安排  18-19
第二章 身份认证机制研究  19-28
  2.1 身份认证与网络安全概述  19-20
    2.1.1 身份认证技术概述  19
    2.1.2 常见的网络攻击手段  19-20
  2.2 身份认证策略介绍  20-25
    2.2.1 对称密钥体制  20-21
    2.2.2 非对称密钥体制  21-22
    2.2.3 Kerberos认证体系  22-23
    2.2.4 基于X.509证书的认证体系  23-24
    2.2.5 一次性口令认证体系  24-25
  2.3 身份认证机制设计  25-26
    2.3.1 身份认证策略设计  25-26
    2.3.2 安全性分析  26
  2.4 iSCSI用户认证系统实现  26-28
第三章 iSCSI访问控制机制研究  28-38
  3.1 访问控制机制概述  28-30
    3.1.1 访问控制机制介绍  28
    3.1.2 基于角色的访问控制(RBAC)机制介绍  28-30
  3.2 iSCSI系统访问控制需求分析  30-32
    3.2.1 SCSI系统的操作特点  30
    3.2.2 iSCSI文件系统对访问控制机制的要求  30-32
  3.3 iSCSI文件系统访问控制策略研究  32-38
    3.3.1 iSCSI文件访问控制系统设计  32-34
    3.3.2 iSCSI访问控制系统实现  34-38
第四章 数据校验机制研究  38-50
  4.1 引言  38
  4.2 CRC校验算法  38-41
    4.2.1 CRC校验算法介绍  38-39
    4.2.2 CRC校验算法分析  39-41
  4.3 CRC校验算法在iSCSI系统中的应用  41-43
  4.4 针对ISCSI系统改进的CRC校验算法  43-48
    4.4.1 分组CRC校验算法  43-45
    4.4.2 分组CRC校验算法在iSCSI系统中的改进  45-48
  4.5 实验及性能分析  48-50
第五章 iSCSI错误恢复机制介绍  50-56
  5.1 引言  50
  5.2 iSCSI错误概述  50-53
    5.2.1 引言  50-51
    5.2.2 iSCSI错误分类  51-52
    5.2.3 iSCSI错误恢复分类  52-53
  5.3 错误恢复层次结构及类特性  53-55
    5.3.1 iSCSI错误恢复层次结构  53-54
    5.3.2 iSCSI错误恢复系统设计需要考虑的问题  54
    5.3.3 iSCSI错误恢复系统类结构考虑  54-55
  5.4 iSCSI错误恢复机制小结  55-56
第六章 总结与展望  56-58
  6.1 论文的主要工作  56
  6.2 进一步工作展望  56-58
参考文献  58-61
附录Ⅰ：攻读硕士研究生期间发表的论文  61-62
附录Ⅱ：CRC算法实验c语言源代码  62-65

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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 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 存贮器
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