EPON安全機制的設計和仿真研究.pdf

1、隨著Internet技術的高速發(fā)展，電信骨干網(wǎng)的容量和傳輸速率持續(xù)提高，各種新業(yè)務層出不窮，用戶對網(wǎng)絡帶寬和網(wǎng)絡業(yè)務的需求也不斷提高，作為最后一公里的接入網(wǎng)由于成本等問題成為網(wǎng)絡寬帶化發(fā)展的瓶頸，因此，各種新的寬帶接入技術成為目前研究的熱點，如基于雙絞線的數(shù)字用戶線(xDSL)接入方式，混合光纖同軸電纜HFC接入方式，固定寬帶無線接入方式、光接入網(wǎng)等方式。其中，基于以太網(wǎng)的光接入技術以太無源光網(wǎng)絡EPON，具有高帶寬、低成本、適合傳輸I

2、P數(shù)據(jù)、能充分利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)資源等優(yōu)點，雖然還處于起步階段，但具有廣闊的發(fā)展前景，成為下一代光接入網(wǎng)的發(fā)展方向。目前EPON技術中還存在一些問題，其中安全性問題是EPON技術亟待解決的問題之一。本文首先研究了EPON上行和下行數(shù)據(jù)傳輸方式及存在的安全隱患，分析了EPON系統(tǒng)的安全需求。EPON采用點對多點的模式，EPON的下行信道以廣播的方式發(fā)送給與之相連接的所有ONU，每個ONU都可以接收OLT發(fā)送給所有ONU的信息，所以在EPON

3、的下行信道中必須避免非法用戶讀取不屬于自己的數(shù)據(jù)包；而在上行信道中，OLT收到所有ONU的信息并進行傳輸，這對信息的保密產生了很大威脅，如保密信息被偵聽、信息被修改或重發(fā)、偽造，以合法身份對網(wǎng)絡進行攻擊等，因此，在EPON系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)進行加密是極為重要的。本文接著討論比較了幾種加密算法的原理和優(yōu)缺點，提出了將分組加密算法和公鑰加密算法結合的加密方案。分組加密算法效率高、安全可靠、占用資源少，但密鑰分配時存在安全隱患；公鑰加密算法將公鑰

4、和私鑰分離，公鑰可以公開，不存在密鑰分配時的安全問題，但計算量大，效率低。 在該加密方案中結合分組加密算法AES和公鑰加密算法RSA兩種算法的優(yōu)點，用RSA算法完成網(wǎng)絡注冊的鑒權和AES密鑰的傳送，用AES完成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)加密。本文對該方案做了詳盡的說明，對該方案中密鑰的加密和數(shù)據(jù)的加密部分用c語言編程，進行了軟件的具體實現(xiàn)并在該軟件模型上對加密性能和抗破解能力等進行了仿真，驗證了該方案的可行性。 最后，本文對該方案的設計和