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openvpn加密隧道中的视频流属性推断技术研究

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OpenVPN加密隧道中的视频流属性推断技术研究

作者：钱友文南京理工大学

学位级别：硕士

随着5G时代网络通信服务能力与质量的不断提升,以各类视频通信协议为代表的流媒体技术日渐成为网络信息传递的主要方式,视频流量在当下网络流量传输中的占比也越来越大。传统的视频流量多为非加密流量,随着数据隐私保护意识的不断提升,... 详细信息

随着5G时代网络通信服务能力与质量的不断提升,以各类视频通信协议为代表的流媒体技术日渐成为网络信息传递的主要方式,视频流量在当下网络流量传输中的占比也越来越大。传统的视频流量多为非加密流量,随着数据隐私保护意识的不断提升,以及虚拟专用网络(Virtual Private Network,VPN)为代表的加密隧道技术在商业和个人通信场景中的广泛应用,以加密隧道方式传输的视频流占比也出现迅速提升,这给基于被动流量分析的网络监管以及运维调度带来了极大的挑战。传统的视频流分析方法仅能适应明文或特定加密协议视频流量的分析,当前针对网络隧道的流量分析方法仅停留在流量业务类型识别层面,尚缺乏针对加密隧道中视频流的精细化分析工作。通过对加密隧道中视频流量的来源、延时量、分辨率等属性进行推断分析,可以在当前形势下为此类视频流量的监管和调度提供有力的技术支持,其对于特定区域网络服务质量的提升乃至我国的网络空间安全治理均有着重要的意义。本文针对openvpn这一应用最广泛的网络隧道类型,对其视频流属性推断开展了如下研究工作:(1)分析了openvpn加密隧道视频流的时间与空间分布特性。从响应时间、包间时延等时间序列分析报文在时间维度的特点,从有向长度序列、下行传输负载等分析报文在空间维度的特点,对加密隧道视频流的时空特性分析可以为进一步的多维特征提取奠定基础。(2)提出了openvpn加密隧道视频流量检测方案。通过分析openvpn握手机制和隧道协议通信流程,设计了基于数据包负载长度、方向等序列特征的openvpn隧道流量识别方案,并进一步基于负载长度、传输速率的统计特性识别隧道视频流量,通过该两级串联识别的方法对隧道视频流量进行筛选。(3)提出了openvpn隧道视频流量的来源属性识别方案。通过建立时间、空间、隧道特性等可表征视频流来源的多维特征库,并采用信息增益比和一致率的特征评价方法,形成可有效识别隧道视频流来源的特征集合,利用多种机器学习方法对特征集的有效性进行了验证。(4)提出了openvpn隧道视频流量的服务质量属性推断方案,包括延时量属性估计以及分辨率属性识别。延时量属性的估计是通过对视频流进行传输速率曲线拟合来实现,分辨率属性的识别是通过提取加密隧道中视频流负载的分窗统计特征,并基于标签集计算各类别分辨率可疑度进而识别其分辨率。(5)设计了openvpn隧道视频流量属性推断系统。对隧道识别、视频流识别、来源属性识别以及服务质量属性识别这四个不同尺度、维度的流量分析任务的耦合机制进行设计,从系统框架、工作流、模块设计等方面阐述了该隧道视频流属性推断系统的工作机理,并在实际较大带宽的流量环境中对系统的有效性进行了验证。论文最后对全文进行了总结,并对未来值得进一步研究的问题进行了展望。

关键词：加密网络隧道 openvpn 视频流来源属性服务质量属性

基于Asterisk与openvpn的企业集团IP分布式呼叫中心

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计算机应用 2010年第3期30卷 756-760页

作者：潘云良杨观赐周应权湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105 深圳市集时通讯有限公司广东深圳518057 中国科学院成都计算机应用研究所成都610041

构建一个企业集团的IP分布式呼叫中心,其成本、安全性、稳定性和高效性是必须考虑的重要因素。在给出企业集团IP分布式呼叫中心架构的同时,以一个具体的实例阐述了呼叫中心实现的技术方案与实现过程。系统采用openvpn保证语音传输安全,... 详细信息

构建一个企业集团的IP分布式呼叫中心,其成本、安全性、稳定性和高效性是必须考虑的重要因素。在给出企业集团IP分布式呼叫中心架构的同时,以一个具体的实例阐述了呼叫中心实现的技术方案与实现过程。系统采用openvpn保证语音传输安全,运用智能路由的规则来处理各种话务,提出了以Asterisk系统内部交换协议(IAX2)为中继的通信模式。测试结果表明,在CPU使用率、负载、带宽占用、延时和语音质量方面,基于Asterisk与openvpn的IAX2中继通信模式都优于代表性的SIP中继模式,所提出的方案可以解决抖动带来的声音延时,避免声音传输时的断续现象,弥补由于包的顺序错乱而导致的语音出错,改善了VoIP通信的语音质量。

关键词：分布式呼叫中心 Aserisk openvpn Asterisk系统内部交换协议

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基于openvpn的IPv6 over IPv4隧道技术

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厦门大学学报(自然科学版) 2007年第S2期46卷 50-53页

作者：温占考张金奎刘军王宇王兴伟东北大学网络中心东北大学信息学院

从IPv4(Internet Protocol Version 4)到IPv6(Internet Protocol Version 6)的过渡技术主要有:IPv4/IPv6双协议栈(Dual Stack)、隧道(Tunneling)技术以及NAT-PT地址/协议转换技术,其中隧道技术也有众多实现,本文主要分析通过openvpn实现... 详细信息

关键词： openvpn IPv6 over IPv4 隧道技术隧道配置

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基于openvpn的接入系统设计与实现

厦门大学学报（自然科学版） 2007年第A2期46卷 199-201页

作者：程克勤于博周健合肥工业大学网络中心安徽合肥230009

为方便教职工在校园网外能快速访问校园网络资源,在开源项目openvpn的基础上设计开发了远程接入系统.系统采用客户机/服务器模式,用户通过客户端软件使用用户名和密码进行认证,与VPN接入服务器建立连接后可快速访问校园网络资源.

关键词： openvpn 路由认证

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基于openvpn的远程控制环境设计与实现

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基于OpenVPN的远程控制环境设计与实现

作者：武衡苏州大学

学位级别：硕士

随着计算机网络的高速发展，远程控制作为网络技术的一项重要应用，已经引起人们的高度关注，在企业中，远程控制的实际应用已经相当广泛。新一代的SSLVPN与传统复杂的IPsec VPN和价格昂贵的MPLS VPN相比，能够更加安全、高效地构建远... 详细信息

随着计算机网络的高速发展，远程控制作为网络技术的一项重要应用，已经引起人们的高度关注，在企业中，远程控制的实际应用已经相当广泛。新一代的SSLVPN与传统复杂的IPsec VPN和价格昂贵的MPLS VPN相比，能够更加安全、高效地构建远程控制环境。数采仪是能够利用网络来进行数据传输的一种嵌入式工业设备。数采仪所在的现场环境十分恶劣，并没有行之有效的网络传输介质，即使利用移动网络信号，数采仪分配到的只是开发商内网IP，这样就无法在企业内网对远端的数采仪进行远程控制，一旦数据传输过程中出现问题，就只能安排公司维护人员出差，如果对已经出现的软件问题不能及时解决而造成数据丢失，还将产生无法估量的损失。针对以上问题，本文采用基于虚拟网卡技术和SSL VPN技术的开源项目——openvpn来构建中小型企业的远程控制环境。首先阐述了论文的研究背景及VPN技术的国内外研究现状和发展趋势，着重从数据传输方面分析了openvpn和相关技术的工作原理;然后结合中小型企业的实际特点，详细描述了openvpn远程控制环境的分析设计、实现以及测试的详细过程，其中数采仪openvpn客户端的实现使用Qt开发框架，对服务器的压力测试使用自动化测试工具LoadRunner。现在，利用openvpn构建的远程控制环境已经成功应用在部分企业的实际工作中，目前为止，已经帮助公司节省了很多开支，并有效地改善了数采仪的使用客户和企业维护人员交流不畅的现状。物联网时代已然来临，将远程控制环境接入嵌入式系统，使得家电、工业设备等信息终端远程化、智能化、多元化已成为发展的必然趋势。

关键词：远程控制 openvpn 嵌入式数采仪 LoadRunner

基于J2EE平台的openvpn研究及其应用

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基于J2EE平台的OpenVPN研究及其应用

作者：王伟中南民族大学

学位级别：硕士

VPN就是在公用网络上利用专门的加密技术构建一个虚拟的、专用的隧道,连接在Internet的两台机器通过隧道进行通信,VPN技术基于Internet,但又独立于Internet,因为隧道是私有的、不可共享的,仅限当前构建隧道的双方进行通信。VPN的核心技... 详细信息

VPN就是在公用网络上利用专门的加密技术构建一个虚拟的、专用的隧道,连接在Internet的两台机器通过隧道进行通信,VPN技术基于Internet,但又独立于Internet,因为隧道是私有的、不可共享的,仅限当前构建隧道的双方进行通信。VPN的核心技术是隧道,要组建VPN,隧道必不可少。而构建隧道又离不开隧道协议。目前,应用比较广泛的VPN隧道协议主要有IPSec和SSL。IPSec是传统的VPN隧道协议,而SSL是近年兴起的一种基于Web的VPN协议,文章分别对两种协议进行了介绍,并比较了它们的优缺点,在此基础上,引出了一种开源SSL VPN软件openvpn。论文从第三章开始深入研究开源的VPN软件openvpn,对其实现原理和隧道构建的详细过程进行了归纳与总结。然后将它的功能进行封装与整合,再结合现有的J2SE、WebService、JAVA设计模式、Hibernate数据库持久化等技术,实现了一个方便、安全、高效的VPN软件。该软件的背景是本人实习期间参与开发的一个项目—湖北联通VPN系统,系统的核心需求就是能够让外地出差的联通员工能够方便、安全的访问到联通内部资源,同时也要让联通内部各自网能够相互通信。因此,就软件的功能而言,它的目标不仅是在公网上构建普通的VPN隧道,而且还要能够将内网与外网组织起来,实现对子网内部的访问,甚至是子网之间的相互访问。这是软件所要实现的核心功能,也正是本文的创新点之所在。软件开发基于J2EE平台,所使用的主要技术openvpn和WebService也均为开源软件或技术,因此,从成本上来讲,将软件的成本降至了最低,这也是软件的一个亮点。论文重点阐述了软件实现的两项关键技术:openvpn和WebService。其中openvpn负责VPN隧道的建立,而WebService则负责在VPN隧道建立之前的客户端与服务器通信。同时,给出了软件开发的详细流程、全部的系统接口及方法和它们各自的作用,并对其它的一些系统实现的关键技术和难点进行了简要的论述。论文的最后一章给出了该系统在Internat上的几个实验,证明了系统的实用性和安全性。

关键词：虚拟专用网 VPN隧道 SSL VPN openvpn WebService

一种基于openvpn和智能卡的多级安全网络设计

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一种基于OpenVPN和智能卡的多级安全网络设计

作者：刘明杰南京理工大学

学位级别：硕士

VPN(虚拟专用网)技术是利用有关密码学原理在开放的公共网络上建立一条虚拟专用通道的技术,现在主要有IPSec VPN和SSL VPN两种VPN技术。 openvpn是一种典型的基于隧道技术的SSL VPN,采用SSL/TLS协议协商隧道加密密钥,借鉴ESP协议封装隧... 详细信息

VPN(虚拟专用网)技术是利用有关密码学原理在开放的公共网络上建立一条虚拟专用通道的技术,现在主要有IPSec VPN和SSL VPN两种VPN技术。 openvpn是一种典型的基于隧道技术的SSL VPN,采用SSL/TLS协议协商隧道加密密钥,借鉴ESP协议封装隧道数据,运用OpenSSL加密库加密隧道数据,使用虚拟网卡TAP-Win32驱动扩展网络。使用openvpn建立虚拟专用网络,保障通信安全是论文的重点研究内容。本文设计了一种支持openvpn多节点接入的基于智能卡认证的网络安全平台解决方案。论文首先在研究SSL/TLS协议、ESP协议的基础上,从密钥协商、数据封装、数据处理流程等方面详细分析了openvpn的工作原理。并进一步分析了openvpn的安全性,指出了通信双方以明文方式交换证书的安全性缺陷,针对该缺陷对openvpn的握手过程进行了改进,从理论上解决了这个安全性问题。其次,由于openvpn缺乏细粒度的访问控制能力,论文设计了以SQL Server作为运行平台的用户信息管理服务器来实现对用户的认证、授权以及访问控制。用户信息管理服务器使用身份信息库统一管理用户信息,引入多种安全机制,为用户提供安全服务。再次,论文为了解决openvpn系统缺乏数字证书管理设施的问题,在用户信息管理服务器中加入PKI处理模块,通过编译OpenSSL源码库,设计了密钥生成软件,简化openvpn繁琐的密钥生成过程,同时集成智能卡读写功能,使用智能卡认证的办法,提高整个系统的安全性。论文在实践基础上,掌握了官方编译工具MinGW Developer Studio的使用,并尝试使用应用更广泛的VC 6.0来编译openvpn。使用中发现VC 6.0编译过程繁琐,且其编译的openvpn传输性能不及MinGW。总体来讲,这种基于openvpn和智能卡的网络安全方案,保护了私钥,实现了访问控制,增强了系统安全性,对提高openvpn的可用性和安全性有较大作用。

关键词： openvpn 智能卡多级访问控制认证

基于Ecc的openvpn安全通信设计与实现研究

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基于Ecc的OPENVPN安全通信设计与实现研究

作者：代赞美昆明理工大学

学位级别：硕士

信息安全是当今社会一个不容忽视的问题,依托于网络媒介信息安全传输系统的研究,已成为信息安全领域中的重中之重。保障信息安全的技术手段主要可以分为两类：一类是信息隔离技术,用户在开放的网络环境中搭建一条专属于自己的私有网络隧... 详细信息

信息安全是当今社会一个不容忽视的问题,依托于网络媒介信息安全传输系统的研究,已成为信息安全领域中的重中之重。保障信息安全的技术手段主要可以分为两类：一类是信息隔离技术,用户在开放的网络环境中搭建一条专属于自己的私有网络隧道,信息在与外界网络环境隔离开的隧道内传输,保障信息安全;另一类是信息加密技术,信息在进入传输系统之前,通过一定的技术手段把要传输的明文信息转变为密文信息,当密文信息被接收者收到后,再恢复为原明文信息的过程。信息加密技术的出现使用户能够在各种网络环境下对敏感数据进行加密保护。尤其是具有开发周期短、维护简单等优点的软件加密技术越来越成熟,使得加密技术的应用越来越趋于产品化。本文通过对信息隔离技术和信息加密技术的分析研究,采用开源的openvpn隧道技术搭建起一条私有信息通道,然后在openvpn网络框架下实现数据信息的ECC加密,最大程度保证信息的安全。本文的主要工作如下：第一,从用户需求出发,结合现有的网络设备设计出一个满足预期目标的网络拓扑,完成基于openvpn网络框架的信息安全加密传输系统部署。第二,在信息安全加密传输系统框架的基础上,通过对openvpn技术的加密体制进行分析,得出ECC加密算法比其默认的RSA加密算法性能更优、效率更高,且更适合项目功能实现的结论。实现在OpenSSL加密协议库中运用ECC对RSA进行替换,完成ECC在通信系统中的验证过程。第三,通过之前的工作,我们成功的完成了一套可应用于Android智能终端的信息安全加密传输系统的设计与实现过程。完成SIP服务器的部署以及SIP客户端的配置,实现基于openvpn安全框架下的SIP通信系统建立和应用。第四,为了验证文中论及安全通信系统实用性,我们对该系统在可用性和安全性等方面进行测试。通过测试得出,系统的网络性能、信息交换以及安全加密等功能都达到了预期的要求。本文研究的内容属于信息安全方面的实用性研究,探讨信息安全加密传输系统在实际需求中可用性和安全性的特点。设计并实现了基于openvpn框架ECC加密的信息安全加密传输系统,该系统在测试以及实际使用过程中都取得了很好的效果。

关键词：信息安全 openvpn 隧道 ECC加密

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基于SSL的openvpn的研究与应用

基于SSL的OpenVPN的研究与应用

作者：余婧湖北大学

学位级别：硕士

随着人们对网络安全性的要求越来越高,对VPN的研究也越来越多。VPN的英文全称是"Virtual Private Network",就是虚拟专用网络。它是一种连接中、大型企业与企业之间的私人网络通讯的方法。它通过特殊的加密方式和虚拟技术,建立起一条安... 详细信息

随着人们对网络安全性的要求越来越高,对VPN的研究也越来越多。VPN的英文全称是"Virtual Private Network",就是虚拟专用网络。它是一种连接中、大型企业与企业之间的私人网络通讯的方法。它通过特殊的加密方式和虚拟技术,建立起一条安全、稳定的隧道。通过这条隧道,在不同地方的两个或多个企业的内部网之间就形成了一条通讯线路,就好像铺设了一条专线一样,实现了用户间的通讯。在复杂混乱的网络中,VPN即安全、方便,又节约了经济成本。 openvpn是一款开源软件,是典型的SSL VPN,它大量使用了OpenSSL加密库,以及SSLv3/TLSv1协议协商隧道加密密钥。它支持多种操作系统,能在linux, Windo ws2000/xp/vista等OS上运行。本文在介绍VPN和openvpn理论知识的基础上,基于实际用户的需求,设计了三种网络安全方案：基于openvpn的密钥和认证技术的方案、基于openvpn的Username/Password验证方式的方案和基于openvpn的第三方加密算法的方案。并使用Agent技术,设计了这三种openvpn安全性实施方案的模型。本文在实施和应用openvpn上,有较深的研究。在方案中使用了区别于传统的Username/Password验证方式,引入engine机制对openvpn加密方法进行改进,实现自定义算法。并且使用Agent技术,把网络安全与人工智能技术相结合,实现安全方案的智能化。这些思想可以引入到类似的应用中,对他人提供一定的参考。

关键词： VPN SSL openvpn Engine Agent