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基于网络加密卡的传输基本协议研究

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目录

第1章 绪论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 国内外同类课题研究现状及发展趋势

1.3 本文主要研究内容

1.4 本文的结构安排

第2章 网络加密卡与传输层基本协议介绍

2.1 网络加密卡介绍

2.2 网络加密卡的结构

2.2.1 网络加密卡的硬件结构

2.2.2 网络加密卡的软件结构

2.3 传输层基本协议UDP与TCP介绍

2.3.1 TCP/IP协议分层结构

2.3.2 传输层UDP协议

2.3.3 传输层TCP协议

2.3.4 UDP与TCP的区别

2.4 基于网络加密卡的传输层基本协议开发环境

2.4.1 客户机—服务器环境

2.4.2 应用程序开发环境

2.5 本章小结

第3章 基于网络加密卡的无连接传输协议

3.1 以太网帧的封装过程

3.2 无连接协议在网络加密卡上的实现

3.2.1 无连接协议数据结构及封装函数

3.2.2 UDP协议的检验和

3.2.3 数据发送与接收过程

3.2.4 UDP用到的函数

3.2.5 UDP数据的抓包分析

3.3 无连接协议的特点

3.3.1 无连接协议的优点

3.3.2 无连接协议的缺点

3.4 网络加密卡中使用UDP存在的问题

3.5 本章小结

第4章 基于网络加密卡的轻量级TCP协议开发

4.1 轻量级TCP协议的特点

4.1.1 对传统TCP协议的精简

4.1.2 轻量级TCP协议融入VPN思想

4.2 主程序中数据处理流程

4.3 轻量级TCP协议在客户与服务器之间工作流程

4.4 网络加密卡中轻量级TCP包封装格式

4.5 非加密时轻量级TCP协议工作过程

4.5.1 非加密时轻量级TCP的连接

4.5.2 非加密时轻量级TCP数据传输

4.5.3 非加密时轻量级TCP的关闭

4.5.4 非加密时轻量级TCP协议有限状态机

4.6 加密时轻量级TCP协议工作过程

4.6.1 加密时轻量级TCP的连接

4.6.2 加密时轻量级TCP数据传输

4.6.3 加密时轻量级TCP的关闭

4.6.4 加密时轻量级TCP协议的有限状态机

4.7本章小结

第5章 传输层基本协议的测试

5.1 测试的目的

5.2 系统测试环境

5.3 测试方案设计

5.4 测试结果分析

5.5 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位论文期间发表的学术论文

声明

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摘要

随着互联网行业的不断发展,网络信息安全越来越受到重视,而网卡作为主机与网络数据交换的终端,除了发送和接收数据的功能之外,在安全性能上也被更多的研究,网络加密卡就是一种具有很高的安全性能的网卡,此网卡集成了加密芯片,通过混沌加密算法对数据进行加密。传统网卡协议栈的传输层使用TCP与UDP传输数据,由于两种协议都有各自的优势和缺陷,因此本论文探讨了一种传输层的新协议,并将此协议应用于基于网络加密卡的视频传输系统。
   本文根据网络加密卡自身的特点,通过分析传输层TCP协议和UDP协议两种协议以及网络层VPN的优缺点,设计了一种新的传输层协议,命名为轻量级TCP协议,此协议既有TCP协议的面向连接特性,也有UDP的高速传输数据的特点,更为重要的是融入了VPN的思想,在传输层上对数据进行加密和认证,提供了对数据的保护,从软件的角度补充了网络加密卡的安全性能,使轻量级TCP协议的安全性得到保证,从而达到了使网络加密卡能够安全快速传输视频数据的目的。
   本文首先分别从硬件结构和软件结构对网络加密卡进行了介绍,然后对传输层基本协议UDP与TCP进行了特点分析,设计了一种新型传输层协议轻量级TCP协议,重点对轻量级TCP协议进行设计和实现,分别从客户机与服务器的角度和加密与非加密的角度两种不同的角度设计协议的结构,并将此协议应用于网络加密卡,最后通过实验证明,此协议具有很好的传输效果和安全性。

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