安全网关基于量子加密算法VPN系统的研究与实现

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1、国内图书分类号：TP393国际图书分类号：004．62专业硕士学位论文学校代码：10079密级：公丌安全网关基于量子加密算法VPN系统的研究与实现硕士研究生：导!J币IJ：寸!，I：企业导师：申请学位：专业领域：培养方式：所在学院：答辩日期：授予学位单位：惠晨彝李为教授肖应廷高工工程硕士计算机技术在职控制与计算机工程学院2013年6月华北电力大学C：lassifiedIndex：TP393U．D．C：004．62ThesisfortheMasterDegreeResearchandImplementation

2、ofSecurityGatewayVPNSystemBasedonQuantumEncryptionAlgorithmCandidate：Supervisor：School：DateofDefence：Degree--Conferring-·Institution：HuiChenbenProf．LiW-eiSchoolofControlandComputerEngineeringJune，2013NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：

3、此处所提交的硕士学位论文《安全网关基于量子加密算法VPN系统的研究与实现》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期问独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者虢密灸或日期：肋f多年石月砰R华北电力大学硕士学位论文使用授权书《安全网关基于量子加密算法VPN系统的研究与实现》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本

4、论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅，学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“4”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密

5、回作者签名：导师签名：鎏凌辫毒矽日期：力侈年厂月2尹日日期：‘矽哆年莎月坶日摘璧摘要随着我国“宽带中国”战略的综合部署，宽带普及提升的工程全面展开，我国宽带发展呈现出以运营商为主的市场主体与政府主体携手推进“宽带中国”之势。随着宽带网络的快速发展，“最后一公里”的瓶颈问题变得尤为突出。无源光网络PON(PassiveOpticalNetwork)技术由于消除了局端与用户端之间的有源设备，使得网络的维护变得简单，而且物理环境适应性高、成本低，成为打破“最后一公里”瓶颈的核心技术。在PON通信的过程中，光线路终端

6、OLT(OpticalLineTerminal)始终处于主动地位，OLT可随时获取ONU(OpticalNetworkUnit)用户发送的任何信息。因此，在PON中ONU用户端共享一段光纤的问题，给PON中通信带来了很大的安全隐患。为了解决PON通信中的安全问题，本文将量子加密算法引入安全网关传统虚拟专用网VPN(VirtualPrivateNetwork)系统中。通过具有认证功能的量子密钥分配协议QKD(QuantumKeyDistribution)，不仅解决了VPN中的认证的关键问题，并且实现了VPN内部

7、ONU用户之问的量子密钥分配。因为OLT不会参与ONU用户间的密钥分配，即ONU用户问的通信对于OLT是保密的，从而能有效地降低OLT的工作负担，提高ONU用户间通信的安全性。本文重点阐述了量子加密VPN系统的设计及实现，重点包括界面设计、数据处理、通信命令及进程的交互，以及测试环境的搭建，并验证了系统的稳定性、兼容性，以及通信的高效与安全。该系统以安全网关为依托，为PON通信提供了一种高效、安全的解决方案。关键词：无源光网络(PON)；虚拟专用网络(VPN)；量子密钥(QuantumKey)。仁北I【l力人

8、学工程顾．Ij学位论文ABSTRACTOfthe”broadbandChina”strategydeployment，thebroadbandupgradetheproiectinfullswing，thedevelopmentofChina’SbroadbandShowingmarketplayersbasedoperatorsioinhandstopromote”broadbandChina”o