（计算机应用技术专业论文）基于3g的无线应用协议wap的研究.pdf

南京邮电大学 硕士学位论文摘要 学科、专业：工科、计算机应用技术 研究方向：计算机在通信中的应用 作者：夏淑贤 指导教师：王锁萍教授博导 题目：基于3 g 的无线应用协议w a p 的研究 英文题目：w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o lw a pr e s e a r c hb a s e do n 3 g 主题词：w a p ，3 g ，无线公钥基础设施，无线传输协议，无线传输 层安全，性能增强代理 k e y w o d d s ：w a p 3 gw p k i ，w p - t c p , w t l s ，p e p 。 i 南京邮电人学硕十研究生学位论文摘要 摘要 w a p ( w i r e l e s sa p l i c a t i o np r o t o c 0 1 ) 是无线应用协议之意，它为现有的移动通信和i n t e r n e t 之间架起了桥梁。w a p 的快速发展得益于移动通信本身及i n t e m e t 的爆炸式增长。移动终 端由于其移动性的特点，可以让用户随时随地的获取有价值的信息，尤其在人们越来越依 赖于互联网的今天，及时获取最新信息已成为众多用户上网的基本需求。 论文回顾了w a p 技术发展的历史和现状，分别讨论了w a p i x 和w a p 2 0 的特点、通信 模型和体系结构。研究了目前用于承载w a p 业务的3 g 技术，根据3 g 网络的特点和当前的 w a p 实现水平，提出了w a p 在3 g 承载下的w a p 配置建议。其次在详细分析w a p 安全机制 的基础上，提出了改进的认证方案叫w p ，文中详细描述了k w p k i 的握手协议和认 证模型，说明了相关部分的含义，紧接着详细描述了k w p k i 的认证流程和公钥加密算法， 此扩展方案的安全性随后也得到了分析，证明此扩展的确增强了w a p 的安全性。最后着重 r 分析了w a p 中的核心协议w p t c p ，在总结分析其它算法的基础上，利用i t c p 的核心思想， 提出了自己的改进算法i t c p + ，指出了其优势，说明了实施时注意的问题。在n s 2 仿 真平台上对i t c p + 算法进行了仿真，并与t c p 算法进行了比较。仿真结果表明，i - t c p + 算 法在吞吐量方面体现出较好的性能。 关键词：无线应用协议，3 g ，无线公钥基础设施，无线传输协议，无线传输安全层，性能 增强代理 南京邮电人学硕j 二研究生学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t w a pi saw i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l ，w h i c hw o r k sa st h eb r i d g eb e t w e e nt h ee x i s t i n g m o b i l ec o m m u n i c a t i o n sa n di n t e m e t t h er a p i dd e v e l o p m e n to fw a pm o b i l ec o m m u n i c a t i o n b e n e f i t e sf r o mt h ei n t e r n e t se x p l o s i v eg r o w t h m o b i l et e r m i n a l sb e c a u s eo fi t sm o b i l i t yf e a t u r e s a l l o wu s e r st oa c c e s sv a l u a b l ei n f o r m a t i o na n y t i m e ，a n y w h e r e ，i np a r t i c u l a rt o d a yw h e np e o p l e b e c o m e se v e rm o r ed e p e n d e n to nt h ei n t e m e ta n dt h et i m e l ya c c e s st ot h el a t e s ti n f o r m a t i o nh a s b e c o m et h eb a s i cn e e d so fm a n yu s e r s t h i sp a p e rg i v e sab r i e fr e v i e wo ft h eh i s t o r ya n dc u r r e n td e v e l o p m e n to fw a p t e c h n o l o g y t h ef e a t u r e s ，u s a g em o d e l s a n ds y s t e ma r c h i t e c t u r eo fw a p1 xa n dw a p2 0h a v e b e e n d i s c u s s e di nd e t m l t h e nt h e3 gt e c h n o l o g yo ft h ec u r r e n tw a ps e r v i c e sb e a rh a sb e e ns t u d i e d a c c o r d i n gt ot h e c h a r a c t e r i s t i c s o f3 gn e t w o r k sa n dt h ec u r r e n ts t a n d a r do ft h ew a p i m p l e m e n t a t i o n ，w a pc o n f i g u r a t i o ni n3 gn e t w o r k si sp r o p o s e d s e c o n d l y b a s e do nt h ed e t a i l e d a n a l y s i so fw a ps e c u r i t ym e c h a n i s m s ，a ni m p r o v e dc e r t i f i c a t i o np r o g r a m k w p k ii sp r o p o s e d t h i sp a p e rd e s c r i b e sd e t a i l e d l yt h ek w p k ih a n d s h a k ep r o t o c o la n da u t h e n t i c a t i o nm o d e l ， e x p l a i n st h em e a n i n go ft h er e l e v a n tp a r t s ，f o l l o w e db yad e t a i l e dd e s c r i p t i o no fk w p k i c e r t i f i c a t i o np r o c e s s t h es e c u r i t ya n a l y s i so ft h i se x t e n s i o np r o g r a mh a sa l s ob e e nd o n et op r o v e t h a tt h i se x t e n s i o na u t h e n t i c a l l ye n h a n c e st h es e c u r i t yo fw a p i nt h ee n d ，t h ea n a l y s i sf o c u s e s o nt h ec o r ep r o t o c o lw p t c po fw a ei ns u m m i n gu pw i t ht h ea n a l y s i so fo t h e ra l g o r i t h m sa n d l e a r n i n gf r o mt h e c o r e i d e ao ft h ei - t c p , i t so w ni m p r o v e da l g o r i t h mi - t c p + i sp u t f o r w a r d t h i sp a p e ra l s op o i n t so u ti t sa d v a n t a g e s ，i l l u s t r a t e st h ea t t e n t i o no fi t si m p l e m e n t a t i o n t h es i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a tt h ep r o p o s e da l g o r i t h m ( i - t c p + ) r e p r e s e n t sg o o dp e r f o r m a n c e i nt h r o u g h p u t ，a sc o m p a r e dw i t ht c p a l g o r i t h m k e yw o r d s ：w a e3 g , w p k i ，w p t c e w t l s ，p e p i i -i，；11t， ? 多 南京邮电大学硕：l 研究生学位论文 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i ：i 目录i i i 缩略词表v 第一章绪论1 1 1 研究背景和意义p 1 1 2 国内外研究现状2 1 3 论文的工作及章节安排4 第二章w a p 技术概述6 2 1w a p 通信模型6 2 2w a p 网络架构7 2 3w a p 的协议模型8 2 3 1w a p l x 协议简介9 2 3 2w a p 2 0 协议简介1 0 2 4 本章小结1 l 第三章3 g 网络承载层的w a p 分析1 2 3 13 g 网络结构1 2 3 2 基于3 g 的w a p 业务系统架构1 6 3 3 基于3 g 的w a p 协议配置。1 8 3 4 本章小结1 9 第四章w a p 安全分析和改进2 0 4 1w a p 安全机制2 0 4 1 1 传输层安全协议w t l s 2 1 4 1 2 无线身份识别模块w i m ：2 4 4 1 3w m l s c r i p t 2 5 4 2 无线公钥基础设施w p k i 2 6 4 2 1w p k i 的体系结构。2 7 4 2 2w p k i 的通信模型2 8 4 2 3 用户注册过程2 9 4 2 4w p k i 处理过程神3 1 i 4 2 5 服务器w t l s 证书处理3 4 4 3w a p 安全缺陷3 4 4 3 1w t l s 存在的问题：3 4 4 3 2w p k i 存在的问题3 5 4 3 3 证书状态查询存在的问题：3 5 4 4 一种改进方案一k w p k i 3 6 4 4 1k w p k i 握手协议3 6 南京l i l y3 0 , 火学硕t ：= i o f 究生学位论文 目录 4 4 2k w p k i 认证模型4 0 4 4 3k w p k i 认证流程4 1 4 4 4k w p k i 公钥密码算法4 4 4 4 5k w p k i 安全性分析4 4 4 5 本章小结：4 5 第五章w p - t c p 协议的分析和改进4 6 5 1 来自i e t f 的标准t c p 修改建议4 7 5 1 1 窗口大小选项4 8 5 1 2 增大初始窗口4 8 5 1 3 移动终端发射受限4 9 5 1 4t c p 分组大小k 。4 9 5 1 5s a c k 机制o 5 0 5 1 6 时间戳选项5 0 5 2 无线t c p 的几种算法5 0 5 3i - t c p 算法的详细分析5 2 5 4i - t c p 算法存在的问题5 4 5 5 本文对i - t c p 算法的改进( i t c p + ) 5 4 5 6 改进方案的优势6 3 5 7i - t c p + 的实施上6 5 5 8 本章小结6 5 第六章改进方案的仿真。6 6 6 1n s - 2 的选取和概述6 6 6 2 仿真模型和设计6 6 6 3 仿真结果与分析6 8 6 4 本章小结7 1 第七章总结与展望7 2 7 1 总结7 2 7 2 展望7 3 致谢7 4 参考文献。7 5 c p c r l e c n e l n f a f h g g s n h a l a c m h m a c m s r m s s n c p l d p c f p e p c o m e n tp r o v i d e r c e r t i f i c a t er e v o c a t i o nl i s t e x p l i c i tc o g e s t i o nn o t i f i c a t i o n e x p l i c i tl o s sn o t i f i c a t i o n f o m i g na g e n t f i x e dh o s t g a t e w a yg p r ss u p p o r tn o d e h o m ea g e m l i n ka c c e s sc o n t r o l m o b i l eh o s t m e d i aa c c e s sc o n t r 0 1 m o b i l es u p p o r tr o u t e r m a x i m u ms e g m e ms i z e n o n - c o n g e s t i o np a c k e tl o s sd e t e c t i o n ，p a c k e tc o n t r o lf u n c t i o n p e r f o r m a n c ee n h a n c i n gp r o x y v 内容提供商 证书吊销列表 显式拥塞指示 显式丢失通知 外地代理 固定终端 网关g p r s 支持节点 家乡代理 链路接入控制 手机终端 媒体接入控制 移动支持路由 最大数据段大小 非拥塞数据包丢失检测 分组控制功能 性能增强代理 南京邮电火学硕士研究生学位论文 缩略词表 p p p r t o r a s a c k s g s n s h s s l t l s w a e w a p w d p w i m w m l ， w t l s w m l s c r i p t w p l ( i w t p p o i n tt op o i n tp r o t o c o l r e t r a n s m i s s i o nt i m e o u t r e g i s t e ra u t h o r i t y s e l e c t i v ea c k n o w l e d g e m e n t s e r v i n gg p r ss u p p o r tn o d e s u p e rh o s t s e c u r es o c k e t sl a y e r t r a n s p o r tl a y e rs e c u r e w i r e l e s sa p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t w i r e l e s sa p p l i c a t i o np r o t o c o l w i r e l e s sd a t a g r a mp r o t o c o l w i r e l e s si d e n t i t ym o d u l e w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e w i r e l e s st r a n s p o r tl a y e rs e c u r i t y w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g es c r i p t w i r e l e s sp u b l i ck e yi n f r a s t r u c t u r e w i r e l e s st r a n s a c t i o np r o t o c 0 1 v i 点到点协议 重传超时 注册中心 选择应答机制 服务g p r s 支持节点 。超级节点 安全套接层 传输安全层 无线应用环境 无线应用协议 无线数据报协议 无限身份识别模块 无限标记语言 无线传输安全层 无限标记语言脚本 无线公钥基础设施 无线事务处理协议 南京邮电人学硕 ：研究生学位论文 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 第一章绪论 随着3 g 的到来，无线数据传送速率有了大幅提高，移动网络的应用带宽也得到很大拓 展。3 g 与2 g 的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好 地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话 会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提 供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车 的环境中能够分别支持至少2 m b p s ( 兆比特每秒) 、3 8 4 k b p s ( 千比特每秒) 以及1 4 4 k b p s 的 传输速度( 此数值根据网络环境会发生变化) 。相对第一代模拟制式移动终端( 1 g ) 和第二代 g s m 、c d m a 等数字移动通信( 2 g ) ，第三代移动通信( 3 g ) 一般地讲，是指将无线通信与互联 r 网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，3 g 必将与社区网站进行结合，w a p 与w e b 的 结合是一种趋势，如时下流行的微博客网站、新浪微博等就已经将此应用加入进来。 w a p 是英文“w i r e l e s sa p l i c a t i o np r o t o c o l 的缩写，是“无线应用协议”之意。 它由一系列协议组成，用来标准化无线通信设备，例如移动电话和移动终端。它负责将 i n t e r n e t 和移动通信网连接到一起，客观上已成为移动终端上网的标准。w a p 将移动网络 和i n t e r n e t 以及i n t r a n e t 紧密地联系起来，提供一种与网络种类、承运商和终端设备都 无关的移动增值业务。移动用户可以像使用他们的台式计算机访问信息一样，用他们的袖 珍移动设备( 如支持w a p 协议的手机) 访问i n t e r n e t ，从而在移动中随时随地在手机屏幕上 浏览i n t e r n e t 上的内容，诸如收发电子邮件、查询数据、浏览金融信息、财经信息等【l 】。 3 g 用户通过c m n e t 接入点，由g p r s 直接连接至互联网，可享受到很高的访问速率， 满足基本的宽带互联访问需求。但是综合考虑资费及带宽资源利用效率，通过c m w a p 接 入，经由w a p 系统进行代理的互联网业务也仍有很大的市场需求，主要体现在以下五个方 面。 。 d ( 1 ) 虽然移动通信技术发展日新月异，智能终端层出不穷，手机的软硬件随着新技术 不断涌现而功能渐强，但相对于电脑终端，其在c p u 、内存、屏幕尺寸等方面的先天差 异，必然使得手机终端直接访问的i n t e r n e t 内容需要和电脑终端访问的i n t e r n e t 内容有 着明显的形式区别。w a p 协议对手机终端所访问i n t e r n e t 内容的丌发提供了统一高效的应 用标准，包括语言标准、接口协议等。 l 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章绪论 ( 2 ) 近几年移动运营商通过业务捆绑、资费调整、与c p 合作提供丰富资讯和内容等 方式，对手机上网用户市场进行了大力的培育和推广，目前w a p 业务用户群已今非昔比。 此外，这一举措还带动了诸多研发w a p 网站及内容的c p 及相关产业链的蓬勃发展。 ( 3 ) w a p 技术在不断发展，版本从最初的w a p i 0 逐渐升级到最新的w a p 2 0 ，协议核 心层由最初想方设法从传输层到会话层简化i n t e r n e t 网而研制对应的w a p 协议层，到现 今w a p 2 0 可直接引入t c p i p 、h t t p i 1 及t l s 协议等，更便于用户访问i n t e r n e t 互联 网。特别是t l s 的引入，在解决用户到服务端到端安全性这个大问题的同时，使w a p 业务 在银行、股市等安全等级要求很高的领域得到了突破和延伸。w a p 对语言支持能力的增 强，如采用x h ，i m l 及c s s 等技术，大大降低了c p 开发业务的技术门槛，提高了业务内容 的表现力，使得c p 更易开发更多和i n t e r n e t 一样具有鲜活生命力且富有吸引力的业务。 ( 4 ) 相对于有线光通信网络，移动通信网络严格受限于频谱资源，如何高效利用所分 配的带宽是重点课题。与通过g p r s 直接接入i n t e r n e t 相比，w a p 在g p r s 网络上能更好地 利用宽带资源，这是w a p 系统在3 g 时代依然不可或缺的技术优势。 r ( 5 ) 除以上技术能力及市场力量的驱动外，在运营商业务管理方面，由于w a p 系统在 网络系统中充当i n t e r n e t 业务访问的网关角色，使得运营商对手机终端访问的i n t e r n e t 内容可以丌展有效的引导、监测和控制。这也是运营商自身业务推广的有效途径。若通过 g p r s 直接接入i n t e r n e t ，则运营商仅充当一个m o d e m 的角色，影响力甚微。运营商由此 产生的大力推广w a p 系统的动力是不言而喻的。 ( 6 ) w a p 业务本身只是实现、提供业务的一种技术，许多增值业务可以用w a p 实现， 因此许多3 g 业务可以w a p 为承载，研究3 g 时代下的w a p 协议对3 g 时代的新增业务无疑 是一种推动。 可见在移动通信3 g 甚至4 g 时代，w a p 业务仍将会得到长期大力发展，w a p 系统的功能 也将随着技术的发展而更加强大1 2 l 。综上所述，本课题的研究具有一定的技术先进性和实 际应用价值。 1 2 国内外研究现状 芦， i ： 1 9 9 7 年1 1 月，n o k i a ，e r i e s s o n ，m o t o r o l a 和u n w i r e dp l a n e t 共同组成了w a p 论坛 ( w a pf o r u m ) ，该论坛旨在将i n t e r n e t 的海量信息及先进的业务引入到无线数字话机及终 端中，目标是产生一个适用于不同无线网络技术的全球无线协议规范，以供适当的工业 标准组织采纳。并将无线行业价值链各个环节上的公司联合在一起，以保证产品的互操 2 南京邮电人学硕| ：研究生学位论文 第一章绪论 作性和无线市场的发展。自从w a p 正式出现后，它发展得非常快。从w a p i 0 开始，w a p 论 坛很快地又推出了w a p l 1 ，w a p i 2 ，w a p i 3 b 等众多版本，目前最新的版本是w a p 2 0 ，该 版本更多的考虑到了目前的网络状况，更加贴近于实用，更具有可操作性。 目前这个领域己成为各大手机生产商竞争的主要目标。随着移动数据通讯带宽得不断 提升，手机的数据通讯功能将再一次成为关注的焦点。实现移动互联以后，我们就可以 随时随地享受多种网络服务和资源，具体可以分为信息类、通信类、娱乐类和商务类。 移动互联的目标不是针对某个人群，而是使手机用户都可以享受便捷的网络服务。移动 通信网络带宽的不断提高，移动终端的不断成熟，信息内容同渐丰富，移动互联已变得 越来越热。当前已经有不少国家投入大量的人力和财力来发展移动互联，国际上也正在 为移动互联时代的到来做准备。w a p 让网上公众内容，公司内部网络与电信服务方便提供 给用户。w a p 使用现有的i n t e r n e t 标准，使无线程序设计者针对无线使用者提供定制的服 务，手机制造者可以在最小成本的条件下提升产品的功能，无线服务提供者也可以在现 有设备上提供新而强的功能，受益最多的是无线用户，他们可以享受到无线上网的便 捷。 目前，国内w a p 领域的发展都不是很迅速，主要是受手机硬件的限制。但国外在手机 买票，手机交费，手机远程控制方面都做的很好。早在2 0 0 0 年底就实现了手机w a p 银行 业务，w a p 保险业务，网上订票功能等。而国内由于带宽等的限制，在这方面的发展水平 却很一般，只实现了网上信息浏览等功能。 在w a p 安全性的实现上，需要以最小的代价获得最大利益。如同i n t e r n e t 一样，w a p 的安全性也是在传输层上实现的，w a p 的安全协议称为无线传输层安全协议w t l s ，它为 w a p 应用提供加密、鉴别和数据完整性服务，作为w a p 协议栈的一个子协议向上层提供安 全传输服务接口【3 7 】。w t l s 协议栈的安全研究包括对w t l s 仿真研究，握手协议安全研究 3 8 1 3 9 1 】4 0 】【4 1 1 ，本文的重点主要集中在研究w t l s 握手协议的密钥交换和身份认证过程。 国内的研究相对落后，从安全整体构架来看，没有发放无线数字证书的认证机构，移 动运营商也只提供最基本的安全服务，国内手机厂商的产品尚不支持w t l s ，而且符合w a p 协议规范的安全解决方案还没有应用实例。目前国电外正式开通的w a p 网关大多还不支持 w t l s 层功能，只有一些实验性的w a p 网关( 如e n c s s o n 开通的w a p 调试网关) 具备了w t l s 层的功能，所以对w t l s 层实现的研究当前国内外各研究机构还正在逐步深入。我们期待 着在不久的将来能正式出现支持w t l s 层功能的w a p 网关，以更好满足日益增涨的对无线 网络应用中安全问题的需求。 w p k i 是移动因特网安全的一个新的研究热点。目前的研究集中在：对w t l s 证书的支 3 南京邮电人学硕：卜研究生学位论文第一章绪论 持( 包括证书格式、证书大小、证书的发放) ；研究w p k i 中椭圆曲线签名算法和密钥长 度；研究w p k i 的体系结构。由于w p k i 是1 9 9 9 年才由w a p 论坛发布，因此还没有建成完 整的系统，但是对w t l s 证书支持的研究已取得很大进展，在w a p i 2 中对w t l s 服务器证 书和w t l s 客户证书都有了相应的规范。爱立信、摩托罗拉、诺基亚等厂商开始了w p k i 的 试验，这对建立w a p l 2 版本的系统创造了条件。2 0 0 1 年发布的w a p 2 0 ，使w p k i 成为移 动因特网安全的基石。将来的趋势是使移动因特网能够充分利用有线环境中的安全机 制，w p k i 将成为其中的核心技术，并在证书、签名算法等方面研究适应无线环境的特 点，以此为移动因特网提供足够的安全保障，促进各类移动业务的发展。 随着w a p 2 0 中w p t c p 协议的提出，针对如何改进t c p 在无线网路中的传输性能这一 课题已经逐渐成为国内外研究的热点。因为研究无线移动网络中t c p 性能的改善，可以大 大促进无线通信和因特网的发展和部署，进一步提高网络通信的效率。现阶段存在三种 基本的解决方案【4 2 】：端到端解决方案、分段的t c p 连接方案和链路层解决方案。端到端解 决方案从整体出发，希望在不改动现有应用和下层协议的基础上找到解决问题的方法。 r 分段的t c p 连接方案通过在基站终止t c p 连接来完全地从发送方隐藏无线链路。链路层解 决方案则是一种试图从下层“数据链路层”来改善t c p 性能的方法。目前，仍然不断有人 提出新的解决方法，但是由于考虑的问题都不周全导致现有的解决方案都还不够完善， 目前尚未出现统一的技术标准和规范。因此，如何在不改动现有各种应用的基础上提出 一种比较完善的改进t c p 在无线网络中性能的解决方案，是一件非常有意义和极其紧迫的 工作。 1 3 论文的工作及章节安排 本论文从研究背景和研究现状入手，详细分析w a p 的体系和网络架构，分别讨论 w a p i x 和w a p 2 0 的特点，简单描述w a p i x 协议栈的各层协议。文章主体内容是根据当前 的研究热点，研究了w a p 的安全问题，3 g 承载下的w a p 协议配置问题和w a p 协议栈中的核 心协议w p t c p 。 首先分析了目前用于承载w a p 业务的3 g 技术：3 6 网络承载，l w a p 的协议栈配置和网络y 结构。笔者根据3 g 网的特点和当前的w a p 实现水平，提出了w a p 在3 g 的承载下的w a p 配 置建议。 接着研究了当前w a p 的安全机制，找到其中的不足和瓶颈，进而给出一种适合于无线 环境的安全机制k w p k i ，文中详细描述了k w p k i 的握手协议和认证模型，说明了相关 4 南京邮电大学硕：l ：研究生学位论文第一覃绪论 部分的含义，紧接着详细描述了k w p k i 的认证流程和公钥加密算法的选择。此扩展方案的 安全性随后也得到了分析。 最后根据无线环境中的特殊性，在研究很多其他有效的算法来解决t c p 在无线环境下 面临的特殊问题( 如数据传输效率、数据传输量和可靠性等) 的基础上，提出了自己的解 决算法i t c p + 算法，并在最后用仿真证明了其在无线环境下的性能提高。 本文的章节安排如下： 第一章介绍了课题研究的意义和国内外的发展状况。 第二章介绍w a p 技术，包括w a p 的通信模型、网络架构、和协议模型，比较分析了w a p l x 和w a p 2 0 。 第三章分析了w a p 协议的承载层，本文重点分析3 g 作为w a p 承载时，w a p 的业务系统 架构，并提出了w a p 的协议配置。 第四章研究了w a p 协议的安全层。首先分别介绍w a p 的安全机制的组成部分，接着重 点分析w p k i ，通过分析w p k i 的处理过程，提出了证书更新时出现的问题。本文结合 t k e r b e r o s 提出了自己的改进方案k w p k i 。 第五章研究了w a p 协议的传输层，是本文的重点。基于i - t c p 的核心思想提出自己的 改进协议i - t c p + 。 第六章仿真分析了上一章提出的改进协议，证明其性能有所改进。 南京邮电大学硕e 研究生学位论文 第二章w a p 技术概述 2 1w a p 通信模型 第二章w a p 技术概述 e n c o d e d r e q u e s t (r e q u e s t (w e bs e r v e r c l i e n t u r l ) w a p g a t e w a y u i u ) ， c g i w a p s c r i p t s ， m i r c r o e n c o d e r s e t c b r o w s e r a n d e n c o d e d d e c o d e r s c o n t e n t c o n t e n t c o n t e n t 1 图2 1 lw a p 通信模型 与传统的w w w 通信类似，w a p 采用客户机月艮务器方式。但w a p 模型在客户机与服 务器之间多了一个w a p 网关。网关主要完成从w a p 协议到h t t p 协议的转换和进行编码 的工作【3 1 。c l i e n t 可以是手机，也可以是其他移动通信设备，如功能强大的p d a 。w e b s e r v e r 主要提供w w w 服务，给客户提供内容信息。客户的请求通过无线网络到达基站， 再通过基站传送到网关处，这一段使用的是w a p 协议栈，请求也是编了码的。通过 g a t e w a y 的转换，将请求解码，再发送到o r i g i ns e r v e r 处进行处理，这一段使用的是 h t t p 协议，回送响应的过程正好相反。w a p 体系主要由三部分组成。 ( 1 ) 移动客户端( c l i e m ) 。指安装有微浏览器的无线终端设备( 如手机) ，能够对w a p 网页进行显示、解释、执行。 ( 2 ) w a p 网关( w a pg a t e w a y ) 。完成h t t p 协议向无线i n t e m e t 传输协议( w s p w t p ) 的转换( p r o t o c o la d a p t e r s ) ，并对无线i n t e r t e t 内容进行压缩( w m le n c o d e r ) 和编译( w m l s c r i p tc o m p i l e r ) 。 ( 3 ) w e b 服务器( w e bs e r v e r ) 。与一般的i n t e m e t 站点的区别仅仅是在网页编写上采取 的语言有所不同，它采用w m l ( w a p 标：记语言) 语言缩写。 w a p 的内容和应用采用与w w w 类似的模式定义，内容的传输也采用一套与w w w 通信协议类似的标准通信协议。典型的w a p 代理主要包括以下两个功能。 ( 1 ) 协议转换，负责把w a p 协议栈( w s p 、w t p 、w t l s 和w d p ) 的请求转为w w w 协议栈( h t t p 和t c p i p ) 的请求。 6 南京邮电大学烦? e 研究生学位论文 第二章w a p 技术概述 ( 2 ) 内容编码和解码，内容编码器负责把w a p 内容转换成压缩编码格式，从而减小 无线网络上传输的数据量。通过使用代理技术，移动终端用户可以浏览大量的w a p 内 容，应用开发者也能开发出大量与具体终端无关的应用服务。同时，w a p 代理允许内容 和应用驻留在固定的w w w 服务器上，并且采用成熟的w w w 技术来开发应用。标准的 模型包括w a p 客户机，w a p 代理以及w a p 服务器。但w a p 体系结构可以支持其他的配 置。比如把w a p 代理的功能包含在w a p 服务器中，这样就可以实现客户与服务器之间安 全的端到端连接。 2 2w a p 网络架构 虽然在名义上的w a p 应用包括w e b 服务器，w a p 代理网关和w a p 客户端，但w a p 网络结构也能十分容易地支持其他配置，如可以创建一个包括w a p 代理网关的起源服务 器。这样的服务器可以用于端到端的安全解决方案，或是具有较好的访问控制或响应保 证的应用。下面可以根据图2 2w a p 网络架构图可以看到四种网络结构。 图2 - 2w a p 网络架构图 ( 1 ) 服务器( w e b s e r v e r ) 传送原有的h t m l 网页，h t m l 过滤器将该网页转换成w m l 格式，然后再由w a p 代理( w a pp r o x y ) 服务器处理后形成二进制的w m l 数据流送往客户 旃，即用户的w a p 手机。w m l 数据流送往客户端，即用户的w a p 手机吲。： ( 2 ) w e b 服务器直接将w m l 网页传送到w a p 代理服务器或者过滤器，然后由服务 器处理后形成二进制的w m l 数据流送往客户端。 ( 3 ) w e b 服务器直接将w m l 网页传送到过滤器，然后由过滤器处理后形成二进制的 w m l 数据流送往客户端。 7 图2 - 3w a p 协议模型图 8 南京邮i 乜大学硕十研究生学位论文 第一二章w a p 技术概述 w a p 的协议分层模型如图2 3 所示，w a p 协议及其功能的分层方法类似于0 s i 参考模 型。协议初始化，配置和出错情况管理是由层管理实体处理的，并不是由协议本身处理 的。 2 3 1w a p l x 协议简介 考虑到网络支持的能力，特别是手机支持的能力，在移动数据业务发展初期， w a p l 2 协议不直接采用有线互联网上的h t t p 厂r l s t c p 协议，而采用w s p 厂w t p w t l s w d p 协议，并同时增加了w m l 语言，这些协议是在参考固网协议( h t t p t l s t c p ) 的基 础上产生的。图2 4 是w a p l x 配置举例。 手机端 w e b 服务器 网关 w a e w 色b t w t p w s p h t t p h t t p w s pw t p w t l sw t l s s l s s l w d p w d p t c p t c p b e a r b e a ri pi p 图2 - 4w a p i x 协议栈结构图 ( 1 ) w a e ( 无线应用环境) 2 9 】 无线应用环境位于互联网协议栈和w a p 协议栈之上。该层协议将w s p 请求应答与 h t t p 请求应答相互转换。 ( 2 ) w s p ( 无线会话协议) 3 3 】 为应用层提供会话业务与管理，是在w a p 客户端与应用服务器之间保持内容传送的 最佳状态。w s p 为上层的w a p 用户应用提供面向连接的基于w t p 的会话通信服务，或 无连接的基于w