基于多类型nat的tcp穿透技术研究

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2、学院＊、－论文提交气。日期：２０１６年６月３日＇、论文答辩日巧０１６年日月２９日Ｖ换Ｊ：２＇＇’二妃、？．．＇—二沪‘万、知心－三＿＊＊＊，——－－■Ａ》－１、＾、？＇■－＇－．ｆｔ，．－Ｔｉ四川师范大学学位论文独创性声明乙本人声明；所柏苦学位论丈宴巧案进術的下陳金敕本部宅＿，？單￣工作所取得的成架来人在导师指巧下。除文中已经化明引＾，独立进巧研究￣了过的化品或成果。用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体

3、已经发衷或撰写对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，巧已在文中抖明确方式标明。本声明的法律结巧由本人承担。本．巧论文纸木的内容致。如因不符而引起人承诺：凸提交的学位论义电子版的学术卢誉上的损失由本人向负。則学位论文作者：如、签字曰期：／备年ｋ月ｔ曰踩基于多类型NAT的TCP穿透技术研究信息安全专业研究生陈永东指导教师袁丁摘要TCP/IP作为当前互联网的基础协议已有30多年，部分规则早已不适用于当前的英特网，其中IP地址短缺问题最为突出，为了解决此问题，最新提出的IPV6协议将地址空间扩展到128位，

4、极大地增加了IP地址数量，并且在安全性、便捷性、处理速度等方面都较IPV4有了很大的提高，但当前IPV4的设备已经广泛遍布于互联网各个角落，完全替换成IPV6设备还需要很漫长的时间，而在过去的10年里，NAT成了缓解IP地址短缺问题的关键技术。NAT的核心是将从内网到外网的数据包IP地址全部改为自身的公网IP，使得多台网络设备可共用一个公网IP地址，极大地节约了IP资源，也很好地隐藏了局域网内部网络结构，提升了安全性，但是多台设备共用一个IP地址的方式与设备必须拥有唯一地址这一IP协议的规定所冲突，TCP/IP中许多端到端

5、连接的应用将受到NAT的限制，例如远程访问家庭、公司网络设备等基本的网络行为都将无法实现，所以，能够在具有NAT的环境中完成端到端连接的NAT穿透技术变得越发重要，而TCP较UDP提供更加可靠的连接，但是多出的三次握手的步骤也更加难以穿透NAT。基于此，本文主要做了以下方面的工作：(1)英特网中少数随机选取端口的对称型NAT由于其特殊的映射端口选取方式，会导致NAT打洞的过程中因无法猜测正确的映射端口而打洞失败，在研究了当前探测方案不足之处后，进行了端口选取结果的特征分析，提出了一种更能利用选取规则的端口探测方法，之后将新

6、方法与当前方法进行了对比测试，结果表明新探测方案成功率更高。(2)部分NAT即使在有映射记录的条件下依然拒绝外来SYN包，导致三次握手失败。STUNT协议是绕过NAT包过滤限制的最常用技术，本文分析了STUNT协议原理与实现过程，指出了其稳定性与连接模式等需要改进之处，同时提出了一种新的自我欺骗式的绕过NAT包过滤限制的方案，实验证明新方案在连接速度I与稳定性方面明显优于STUNT协议，与理论分析结果一致。(3)将已有端口探测方案与本文所提探测方案相结合，研究出了一种较通用的多类型NAT端口探测方案，再结合新提出的包过滤限

7、制绕过方案，组合成了一个可用于多种环境的NAT穿透系统，测试证明此系统的可用性。关键字：NAT；TCP穿透；随机端口；STUNTIIResearchofTCPTraversalTechnologyBasedonMulti-typeNATMajor:InformationSecurityPostgraduate:ChenYongDongSupervisor:YuanDingABSTRACTTransmissionControlProtocol/InternetProtocol(TCP/IP),asthebasicIntern

8、etprotocoloverthirtyyears,butsomeofitsrulescan’tapplytothepresentInternet.ThemoststrikingproblemistheshortageofIPaddresses.Tosolvethisproblem,thenextgen