（计算机应用技术专业论文）下一代协议sip网络中的diameter鉴别协议.pdf

上海大学硕士学位论文t h ep o s t g r a d u a t et h e s i so fs h a n g h a iu n i v e r s i t y 摘要 采用无线局域网技术可以在许多环境下提供宽带和高速无线连接来实现移动鉴 别。目前许多服务可以提供在公共场所，c 家庭和公司等环境中使用无线局域网。例 如，远程服务可以提供从远程服务器下在视频流，或访问电子杂志提供的新闻。目 前对i p 鉴别的支持还不能满足市场的需求。对于流的鉴别要求终端( 如膝上型电 脑，笔记本，移动电话，甚至掌上型电脑) 通过无线接口规范地连接到局域网。无 需多久，a 1 1i p 也会被当作下一代移动网络的需求。除了下代的无线连接，移动 i p 鉴别也应作为整个移动解决方案的一个部分。 d i a m e t e r 鉴别协议是一个针对鉴别，授权和审计( a a a ) 的发展中i e f q 、标准 协议，为各种访问网络( 例如移动i p 和终端服务器访问网络) 提供aaa 服务。与 r a d i u s 相比，d i a m e t e r 鉴别协议在远程访问服务上有很多优势。因此，目前 a a a 对下一代协议提供a i li p 。 会话初始化协议( s e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c o l ，s i p ) 是一个发展中的i e t f ，3 g p p ， 和i e e e 标准协议，用来在开放的i n t e m e t 上创建和管理流媒体会话。与其它协议 相比s i p 的优势体现在建立单播或多播会话上，包括各种不同类型的多媒体应用， 例如音频，视频，会议，v o i p ，以及宽带多媒体会议等等。 可扩充的鉴别协议( e x t e n s i b l ea u t h e n t i c a t i o np r o t o c o l ，e a p ) 是一个通用鉴别框 架，很多访问网络协议和技术都用到该框架，例如点到点访问( p p p ) ，无线局域网 访问( w l a n ) 为了给下一代鉴别协议提供基本理论，本文提出了一种新的机制，即将e a p 鉴别框架墨! 堡旦络捣结合，这将有助于今后的鉴别机制的发展a 研究表明s i p 噩 1 田育弼通过e a p 鉴别框架得到扩展，同时a a a 基础设施在对s i p 用户进行鉴别时 可以得到重用。 除此之外，本文研究了a a a 服务和d i a m e t e r 鉴别协议相对r a d i u s 的益 处，以及通过构建参照体系结构将它们应用于s i p ，实现了参照体系结构来评估本 文所提出解决方案的可行性。 本文的主要目的是研究针对! 二垡童堂壹蕉速鳌麴廑旦塑堡鉴型担剑- 盟出并 实现了a a a 构架上在s i p 时络中采用e a p 鉴别框架的d i a m e t e r 鉴别协议。本 文将为下一代鉴别机制的发展提供有益的支持。 关键词：a a a ，r a d i u s ，d i a m e t e r ，e a p ，s i p ，a u t h e n t i c a t i o n 圭堑奎兰婴主兰垡笙苎 里! ! ! ! ! ! 型：苎：里竺堡! ! ! ! 竺! ! 型望竺：! ! ! ： a b s t r a c t w i r e l e s sl a nt e c h n o l o g yo f f e r sb r o a d b a n da n dh i 曲一s p e e dw i r e l e s sc o n n e c t i v i t y t 1 1 a te n a b 】e sm o b i l ea t t 1 1 e n t i e a t i o ni nm a n yd i f f e r e n te n v i r o r n e n t s m a n yn e ws e r v j c e s a r ep r o v i d i n gu s a g e so fw i r e l e s sl a ni np u b l i c h o m ea n dc o r p o r a t es c e n a r i o s f o r e x a m p l et h er e m o t es e r v i c e sm 虹r h tb ed o w n l o a d i n gav i d e os t r e a mf r o mar e m o t es e r v e r o ra c c e s s i n gn e w sf r o ma ne m a g a z i n e s u p p o r tf o ri pa u t h e n t i c a t i o ni sa l s o0 nt h ev e r g e o fh i a i n gt h em a r k e to nt h eb r o a ds c a l e t h ea u t h e n t i c a t i o nr e q u i r e m e n t sf o rt h i sf e a t u r e s t e a m sf o r n lt h ef a c tt h a tt e r r a i n a l ss u c ha sl a p t o p s ，n o t e b o o k s ，m o b i l ep h o n e s ，a n de v e n p a h n t o p s ，a r eo nt h ew a y t or e g u l a r l yb e i n gc o n n e c t e dt ot h el a n sb yn l e a n so fw i r e l e s s i n t e r f a c ei nn ol o n g e rt i m ea 1 1i pi sa l s os e e na sar e q u i r e m e n tf o rt h en e x tg e n e r a t i o no f c e l l u l a rn e p , v o r k s b e s i d e sf o rn e x tg e n e r a t i o no fw i r e l e s sc o n n e c t i o n ，m o b i l ei p a u t h e n t i c a t i o ns h o u l db ep a r to f a l lo v e r a l lm o b i l i t ys u i ts o l u t i o n d i a m e t e r i sa n e m e r g i n g i e t fs t a n d a r d p r o t o c o l f o ra u t h e n t i c a t i o n ， a u t h o r i z a t i o na n da c c o u n t i n g ( a a a ) a n dh a sc h a t t e rt op r o v i d ea a as e r v i c e sf o r v a r i o u sa c c e s sn e t w o r k ss u c ha sm o b i l ei pa n dt e r m i n a ls e r v e ra c c e s sn e t w o r k t h e d i a m e t e rh a sm a n yb e n e f i t so v e rr a d i u si nr e m o t ea c c d s ss e r v e r ( r a s ) s on o w a a ah a sp r o v i d e da 1 li pf o rn e x tg e n e r a t i o np r o t o c 0 1 t h es e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c o l ( s i p ) i sa l le m e r g i n gi e t f 3 g p p a n di e e e s t a n d a r dp r o t o c o lf o rc r e a t i n ga n dm a n a g i n gf i l l is t r e a mi e s sm u l t i m e d i as e s s i o nc o v e r i n g t w oo rm o r eh s e r so v e rt h eo p e ni n t e r n e t s i ph a sb e n e f i to v e ro t h e rp r o t o c 0 1t oe s t a b l i s h u n i c a s to rm u l t i c a s ts e s s i o n ，c o n s i s t i n go fv a r i o u sd i f f e r e n tt y p e so fm u l t i m e d i a a p p l i c a t i o n ss u c h a sv o i c e ，v i d e o ，c o n f e r e n c e ，v o l p ，a n db r o a d b a n dm u l t i m e d i a c o n f e r e n c e t h ee x t e n s i b l ea u t h e n t i c a t i o np r o t o c o l 饵a p ) i sag e n e r a la u t h e n t i c a t i o n f r a m e w o r ku t i l i z e db ym a n ya c c e s sn e t w o r kp r o t o c o l sa n dt e c h n o l o g i e s ，s u c ha sp o i n t t o p o i n t ( p p p ) a n dw i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r k ( w e a n ) a c c e s s w i t hu n d e r t a k i n gt h ee n t i r eb a s i sf o rt h en e x tg e n e r a t i o na u t h e n t i c a t i o np r o t o c o l am e c h a n i s mi sp r o p o s e di nt h i st h e s i sw h i c hi n c o r p o r a t e st h ee a pa u t h e n t i c a t i o n f r a m e w o r kt os i pn e t w o r k t h i sm e c h a n i s mp r o v i d e sb e n e f i t sf o ro n g o i n gn e x t g e n e r a t i o n t h es t u d ys h o w ss i pa u t h e n t i c a t i o nc a nb ee x t e n d e dv i ae a pa u t h e n t i c a t i o n f r a m e w o r ka n de x i s t i n ga a ai n f r a s t r u c t u r ec a n b er e u s e df o ra u t h e n t i c a t i o no f s i pu s e r s m o r e o v e rt h i st h e s i ss t u d i e sa a as e r v i c e sa n dt h eb e n e f i c i a r yo fd i a m e t e r p r o t o c o lo v e rr a d i u sa n dt h e ya p p l yt os i pb yc o n s t r u c t i n gr e f e r e n c ea r c h i t e c t u r e n l e r e f e r e n c ea r c h i t e c t u r ew a si m p l e m e n t e df o re v a l u a t i n gt h ef e a s i b i l i t yo ft h ep r o p o s e d s o l u t i o nf o rt h ea u t h e n t i c a t i o n t h em a i ng o a lo ft h i st h e s i si st os t u d yt h es t r o n ga u t h e n t i c a t i o nf o rt h en e x t g e n e r a t i o nf o rt h eb m a d b a n d ，h i g hs p e e ds t r e a m l e s sm o b i l i t y c o n s i d e r i n ga l la b o v e c r i t e r i ad i a m e t e rp r o t o c o lf o ra a ai n f r a s t r u c t u r eu s i n ge a pa u t h e n t i c a t i o ni ns i p n e t w o r ki si m p l e m e n t e d t h i st h e s i sw i l lb eag o o ds u p p o r tf o rt h en e x tg e n e r a t i o n a u t h e n t i c a t i o n k e y w o r d ：aa a ，r a d i u s ，d i a m e t e r ，e a p ，s i p ，a u t h e n t i c a t i o n 上海大学硕士学位论文t h ep o s t g r a d u a t et h e s i so f s h a n 曲a iu n i v e r s i t y a c k n o w l e d g m e n t s f i r s ta n df o r e m o s t ，p r o f e s s o rl i n g k u n gh w a n gd e s e r v e sr e c o g n i t i o nf o r h i s t r e m e n d o u sc o n t r i b u t i o nt ot h i sw o r k ，i na d d i t i o nt or e c o g n i t i o nf o rt h ei m m e a s u r a b l e i m p a c th eh a sh a do nm yc a r r i e ra n dp r o f e s s i o n a ld e v e l o p m e n t 。p r o f e s s o rh u a n g p r o v i d e dg u i d a n c e ，k n o w l e d g e ，i n s i g h ta n dd i r e c t i o nw h e n e v e ri tw a sn e e d e d 1w i l lb e f o r e v c rj nh i sd e b t 1w o u l dl i k et ot h a n ka l 】t h et e a c h e r ss p e c i a l l ym r s w og n oc h e n m r y a n g z e n gx i a n g m r y ef e n gg a oa n dm r d i n gg u ig e nf r o ms c h o o lo fi n t e r n a t i o n a l e x c h a n g e s h a n g h a iu n i v e r s i t yf o rt h e i rg u a r d i a n s h i p m o r a ls u p p o r ta n df o rh e l p i n gm e i ne v e r yn e e d s 1w o u l dl i k et ot h a n ka l lt h et e a c h e r s o ft h es c h o o lo fc o m p u t e r e n g i n e e f i n ga n ds c i e n c e ，s h a r l g h a iu n i v e r s i t y ，t h e yo f f e r e dm et h et i r e l e s se f f o r t si n e v e r yd i 箍c u l t yi nm ys t u d i e s a n dim u s tt h a n ka 1 1t h ec l a s s m a t e sf o rt h e i rg o o d c o o p e r a t i o na n dh e l p f u l n e s s il i k et oh e a r t yt h a n k sm yf r i e n d sn a l i nr a m p o l a w a n i g a s e k a r a ，s u d i ns h r e s t h a ，s u r a jg i r la n dj a g a t hr a m a y a k e ，f o rp r o v i d i n gm e a l lt h e h e l pa n de n c o u r a g e m e n t 1w o u l da l s oh a v et ot h a n km yf a m i l yf o re n c o u r a g e m e n ta n d u n d e r s t a n d i n gt h r o u g h o u tm y e d u c a t i o n a lc a r e e r 1w o u l dl i k et oe x p r e s sm yg r a t i t u d et ob o t hp r o f j n s h r e s t h aa n dd k s h a r m a a n dt h es t a f fo fd e p a r t m e n to fe l e c t r o n i c sa n dc o m p u t e re n g i n e e r i n g ，i n s t i t u t eo f e n g i n e e r i n g ，t r i b h u w a nu n i v e r s i t y ，k a t m a n d uf o rt h e i re n c o u r a g e m e n ta n da s s i s t a n c e o f f e r e dt h r o u g h o u tm ym a s t e rd e g r e ep r o j e c t f i n a l l y1w o u l dl i k et ot h a n ka n da p p r e c i a t et h eg o v e r n m e n t so f p e o p l e sr e p u b l i c o fc h i n aa n dk i n g d o mo fn e p a lf o ro f f e r i n gm et h i so p p o r t u n i t yt oc a r r yo u tm ys t u d i e s k e d a rs h r e s t h a f e b r u a r y2 0 0 3 s h a n g h a i “ 圭堡奎兰堡：兰堡笙兰 里! ! ! ：! 里! 塑竺! 里! ! 堡! ! ! ! 竺! ! ! ! 旦! 立! ：! ! 堡 c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n 1 1t h e s i sb a c k g r o u n d i nt h em o d e me r at h ep e o p l ea n dt h eo r g a n i z a t i o n sa r em o r ec o n c e m e dw i t ht h e c o m m e r c i a jp o t e n t i a lo f a no p e nc o m m u n i c a t i o nn e t w o r ki i k et h ei n t e m e t b u s i n e s sa n de c o m m e r c ea r eu s i n gi n t e m e ta n dh a st ot h i n ko v e rt h ec o r r e c tw a yt ot a k ea d v a n t a g eo fi t e l e c t r o n i cm a i l ，m u l t i m e d i ai n f o r m a t i o ni n c l u d i n gv i d e oo nd e m a n d ( v o d ) ，v i r t u a lp r i v a t e n e t w o r k ( v p n ) ，a n df i l et r a n s f e ri ss t i l lb e i n gu s e df o rb u s i n e s sa n di n f o r m a t i o ne x c h a n g e p u r p o s e s t h e r e f o r e ，t h i so p e nc o m m u n i c a t i o nn e t w o r k sw i t hs u f f i c i e n ts e c u r i t yn e e d si n o r d e rt oa l l o wp e o p l ea n do r g a n i z a t i o n st ou s en e t w o r kf o rt h e i rv e r ys e n s i t i v e c o m m u n i c a t i o no np r i v a t ea n dc o o p e r a t i v ew o r k t a k i n gi nm i n do ft h eg r o w i n gn u m b e ro fn e wi n t e m e ts e r v i c e s h a sb e e ni n c r e a s e d r a p i d l yi nt h er e c e n ty e a r s 。t h er o u t i n ga n dn e t w o r ka c c c s ss e r v e r sm a s ) h a v en e e d e dt o b ec o n s t a n t l yu p g r a d e di no r d e rt oh a n d i et h e m m o s to ft h e s en e ws e r v i c e sa r ei nn e e d o fa n a u t h e n t i c a t i o n ，a u t h o r i z a t i o n ，a n da c c o u n t i n g ( a a a ) p r o t o c o lt of a c i l i t a t es e r v i c eo f i n f o r m a t i o nt oa ne x t e m a ls e r v e r b o t hw i r e l e s sl o c a la r e an e t w o r k ( l a n ) s y s t e m s ( i n c l u d i n gb r o a d b a n d w i r e l e s s la n dt h em o b i l ei ps o l u t i o n ss p e c i f i e db yi n t e m e te n g i n e e f i n gt a s kf o r c e ( i e t f ) h a v e b e e ni m p l e m e n t e da n dd e f i n e dd i f f e r e n tl e v e l sa n dd a r t so fs e c u r i t ya r c h i t e c t u r e r e g a r d i n gt h ef a c tt h a tr o a m i n gs h o u l db em a d ep o s s i b l eb e t w e e na 1 1t h ee n v i r o n m e n t st h a t t h en e t w o r ks e c u r i t yr e q u i r e m e n t st ob e 黼f i l l e d t o g e t h e rw i t ht h eu s a b i l i t yo ft h es y s t e m f r o mau s e r sp e r s p e c t i v e s o m es e c u r i t yp r o p o s a l sh a v eb e e nc o n s i d e r e di nt h i st h e s i s f o r a l lt h e s es c e n a r i o s 、1 1 e na n a l y z i n ga p p r o p r i a t es o l u t i o n s ，i th a sb e e nt a k e ni n t o c o n s i d e r a t i o ne x i s t i n ga sw e l la sp l a n n e da n de n v i s a g e ds e c u r i t yp r o p o s a l s a d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g eo f 血e s es o l u t i o n sh a v eb e e ne v a l u a t e d t h ec r i t e r i au s e df o re v a l u a t i o na r e v e r yg e n e r a la n di n c l u d eb o t l la s p e c t so fs e c u r i t y a sw e l la si m p l e m e n t a t i o nf e a s i b i l i t y s c a l a b i l i t y , a n dp e r f o r m a n c e t h ef o l l o w i n gt h e m e sh a v eb e e n u s e da si n p u tf o rt h et h e s i sp r o j e c t ： s e c u r i t ys o l u t i o ni nc u r r e n tw l a n a p p l i c a b l ea a ar e q u i r e m e n t ss p e c i f i e db yt h ea a aw gi ni e t f s i pf o ra u t h e n t i c a t i o np u r p o s ei na a a e a pp r o t o c o l ，t h a tc a r b ee x t e n d e dw i t hn e wa u t h e n t i c a t i o nm e c h a n i s m s 1 2p r o b l e mb a c k g r o u n d s u b s e q u e n t l yr e m o t ea u t h e n t i c a t i o nd i a li nu s e rs e r v i c e ( r a d i u s lp r o t o c 0 1i st h e l e a d i n ga a ap r o t o c o l0 1 3 t h em a r k e t r a d i u st a k e sc a r eo fa u t h e n t i c a t i o n ，a u t h o r i z a t i o n a n dc o l l e c ta c c o u n t i n gi n f o r m a t i o ni nd i s t r i b u t e dd i a l ，i np p pe n v i r o n m e n t r a d i u sh a s s t a r t e dt os h o w1 i m i t a t i o na n dn e ws e r v i c e sh a v et ot h i n ko v e raa a w h i c hb e n e f i tf o rn e x t g e n e r a t i o n t h ei e t fi sd e v e l o p i n gan e wo p e ns t a n d a r dc a l l e dd i a m e t e r li no r d e rt o c o v e rn e ws e r v i c e sa n du s a g ea r e a s s on e t w o r km a n g e r si nl a g e rc o m p a n i e ss e et h es h o r t c o m i n i nt o d a y sp r o t o c o l sa n dh a v et od e c i d ei ft h e yw a n tt ou p g r a d et ot h en e x t g e n e r a t i o na a ap r o t o c o l o r1 u s tt r yt oc i r c u m v e n tt h es h o r t c o r m n g sb yc l e v e r i m p l e m e n t a t i o n st o d a ye v e r y t h i n gi n d i e a t e sm a tw eh e a d i n gt o w a r d saw i r e l e s sc o m m u n i t y g e o m e t r i c a l l y ，i ti sc a l l e dr a d i u sx2 占堡奎兰塑主兰些堡苎 里! ! ! ! 塑! ! ! 墨! 坠! ! 堡! ! ! ! 竺! ! ! 旦型：翌! ： a n dw i t ht h ej n t r o d u c t i o no fm o b i l ei pw i t hb r o a d b a n da n di t si n c r e a s i n g p o p u l a r i t ym o r e a n dm o r ei n t e m e ts e r v i c ep r o v i d e r s ( i s p s 1s e et h eb e n e f i t so ft h e i ra a a p r o t o e o lb e i n g a b l et oi n t e r a c tw i t ht h em o b i l ei pp r o t o c 0 1 t h i st h e s i sw i t ha g u i d et od i a m e t e r d e s c r i b ean e wa a ap r o t o c o lw h i c hc a n s o l v et h ep r o b l e md i a m e t e rt h en e wp r o t o c o ld e t e r m i n e st h ei m p l e m e n t a t i o no fs e s s i o n i n i t i a t i o np r o t o c o l ( s i p ) ，i na a af o rt h eb e a e ra u t h e n t i c a t i o na n da c c o u n t i n g , a n da l li p c o n s i d e r a t i o ni nm o b i l ei p t h i sa l s op r o v i d e st h er e a d e r sw i t hab a s i cu n d e r s t a n d i n gt ow h y an e wp r o t o c o lm i d l tb e n e e d e da n dh e l p si nd e t e r m i n ei fa nu p g r a d ef r o mr a d i u st ot h e d i a m e t e rp m t o c o lu s i n gi ns i pn e t w o r ks h o u l db ec o n d u c t e d 1 3p r o b l e ms p e c i f i c a t i o n t h ep u r p o s eo ft h i st h e s i si st os t u d ya u t h e n t i c a t i o n a u t h o r i z a t i o na n da c c o u n t i n g i nn e t w o r k sd e p l o y i n gt h es e s s i o ni n i t i a t i o np r o t o c 0 1 h e r e t h es c o p ei sl i m i t e dt oe x i s t i n g p r o t o c o l ，p o s s i b l ew i t ht h ee x c e p t i o no fn e c e s s a r ys e to fe x t e n s i o n sm a d ea sp a r to ft h i s t h e s i s t h ew e r kw i l l a t t e m p t t oc o v e ro n e x i s t i n gt e c h n o l o g i e s p r o t o c o l s a n di t s a p p l i c a t i o n s ，p r o t o c o lr e q u i r e m e n td i s c u s s i o n s ，t a r g e ta r c h i t e c t u r ea n df i n a l l ys o l u t i o n sf o r t h ep r o v i s i o n i n go fa a as e r v i c e si ns i pn e t w o r k s f r o mt h ep r o b l e mb a c k g r o u n dd e s c r i b e di ns e c t i o n1 2a b o v e t h ef o l l o w i n g q u e s t i o n sa r i s ea n dt h e ya r eg o i n gt ob es t u d i e dw i t hi m p l e m e n t i n gag u i d et od i a m e t e r n e x tg e n e r a t i o np r o t o c o la n da a as e r v i c ei ns i pn e t w o r k s t h eq u e s t i o n st h en e t w o r km a n g e r sa n di s p sa r ef a c e dw i t h ： n m a ti sd i a m e t e 鼢 2 1m ym o r ep o w e r f u la a ap r o t o c o ln e e d e d ? 3 、w 1 l a ta d v a n t a g ed o e sd i a m e t e ro v e ri nc o m p a r i s o nt or a d s ? 4 、h o wc a ne a pa u t h e n t i c a t ew i t hd i a m e t e ra n di t si m p l e m e n t a t i o ni ns i p s e r v e r s 7 5 、h o ws i pn e t w o r ki si m p l e m e n t e di na a as e r v i c e s ? 1 4o h j e c t i v e s t h eo b j e c t i v e so ft h i st h e s i si st oa c c o u n tf o rt h ew o r kc o n d u c t e dw i t hd i a m e t e r a sw e l la st od e t e r m i n ei fi ti sg o i n gt ob e c o m et h em a j o raaap r o t o c o la n da sss e c u r e a u t h e n t i c a t i o np r o t o c o lf o rt h en e x tg e n e r a t i o ni ns i pn e t w o r k s 1 5m e t h o d t 1 r o u g he x t e n s i v el i t e r a t u r es t u d i e se a c ho n eo ft h ea b e v ep r o b l e m ss t a t e di ns e c t i o n l ，3a r eg o i n gt ob ea d d r e s s e da n dt h r o u g ht h es t u d yo ft h es p e c i f i e dp r o b l e m st h e c o n c l u s i o n sa r eg o i n gt ob ed i a w n b a s e do nt h e s ef i n a lc o n c l u s i o n s 。t h a tt h eo b j e c t i v e so f t h i st h e s i si sr e a c h e d t h ec o m p a r i s o no fd i a m e t e rt oo t h e rp r o t o c o l st h a nr a d i u si s 1 i m i t e dt ot h ee v o l u t i o nc r i t e r i a ss t a t e di ns e c t i o nc h a p t e r6 ，a n di ss u p p o s e dt op r o v i d e s o m ei d e a so fc o m p e t i t i o nt h ed i a m e t e rp r o t o c 0 1h a sa n dw h e nt h ed i f i e r e n tp r o t o c o l s b e s tc a nb eu s e d a l t h o u 曲g e n e r a li nn a t u r e ，t h e s ce v a l u a t i o nc r i t e r i as h o u l ds u p p l ye n o u g h i n f o r m a t i o n ，s ot h a tone c a nd i s t i n g u i s hag o o ds o l u t i o nf r o me x i s t i n gw e a ko n e s 1 i l ef o rs e c u r ed i a m e t e ra u t h e n t i c