專利名稱：一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和控制方法，它屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)等安全技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)及其應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求日漸強(qiáng)烈，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一種不可缺少的信息傳遞和交互系統(tǒng)。這樣，許多涉及個(gè)人隱私、機(jī)構(gòu)保密的信息需要在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上傳遞，使得人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全能力的要求日益提高。網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一個(gè)十分活躍的技術(shù)領(lǐng)域。
目前己有的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要集中在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)層、傳送層和應(yīng)用層。其中應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要針對(duì)特定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)，例如電子郵件系統(tǒng)、文件傳送系統(tǒng)、萬維網(wǎng)系統(tǒng)等進(jìn)行安全控制，主要采用面向用戶的網(wǎng)絡(luò)安全管理技術(shù)，與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)安全管理技術(shù)類似，通過用戶注冊(cè)和登錄，實(shí)現(xiàn)用戶身份驗(yàn)證，訪問控制和攻擊撿測。這類網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)對(duì)于不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，需要分別設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)專用的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。
傳送層的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)相對(duì)而已比較普及，只要在兩個(gè)或者多個(gè)交互的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上部署網(wǎng)絡(luò)安全傳送的技術(shù)，例如現(xiàn)有的安全套接層(SSL)技術(shù)、傳送層安全(TLS)技術(shù)等，就可以實(shí)現(xiàn)在這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之上網(wǎng)絡(luò)安全控制。但是，傳送層網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)要求用戶在自己的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上部署和維護(hù)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議軟件，而且主要面向兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的安全數(shù)據(jù)傳遞，并不能滿足大范圍進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全管理、以及防范網(wǎng)絡(luò)攻擊等安全需求。
網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是最為通用的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，只要在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上部署了網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)安全傳遞。例如現(xiàn)有的國際互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，因特網(wǎng)工程工作組(IETF， http:〃www.ietf.org)發(fā)布的安全I(xiàn)P (IPsec)技術(shù)，就是一類網(wǎng)絡(luò)層的安全控制技術(shù)。
由于目前的網(wǎng)絡(luò)層安全技術(shù)需要在網(wǎng)絡(luò)上較為復(fù)雜的密鑰管理系統(tǒng)，采用較為復(fù)雜的密鑰分發(fā)和管理協(xié)議，并且需要事先設(shè)置擬加入網(wǎng)絡(luò)層安全管理的網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的相關(guān)信息，使得網(wǎng)絡(luò)層安全體系建立和部署缺乏靈活性且成本較高，難以滿足目前移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)(P2P網(wǎng)絡(luò))、互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)等這類具有網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)隨時(shí)加入或者離開、自由選擇網(wǎng)絡(luò)連接方式等自組織網(wǎng)絡(luò)特征的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)安全控制的需求。
本發(fā)明專利屬于網(wǎng)絡(luò)層安全控制技術(shù)，提供了一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全控制域的建立和管理的完整方法，可以彌補(bǔ)目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在大規(guī)模、靈活和低成本實(shí)現(xiàn)與部署方面的不足。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題鑒于上述原因，本發(fā)明提供一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和管理方法，結(jié)合傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)各自優(yōu)勢，建立一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域，在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的情況下，保證域內(nèi)結(jié)點(diǎn)始終處于可驗(yàn)證、可控管理的狀態(tài)。技術(shù)方案本發(fā)明釆用的一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和管理方法如下。2個(gè)或者2個(gè)以上的相互聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)結(jié)點(diǎn)自主建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的安全可控域，該自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立過程包含結(jié)點(diǎn)角色確定、密鑰分配；該自組織網(wǎng)絡(luò)可
控域的管理過程包括角色調(diào)整、域內(nèi)結(jié)點(diǎn)行為管理；設(shè)立管理結(jié)點(diǎn)、備份結(jié)點(diǎn)、普通
結(jié)點(diǎn)三種角色結(jié)點(diǎn)，采用集中管理方式，形成一個(gè)自組織、自管理的網(wǎng)絡(luò)；依據(jù)角色
確定策略，每個(gè)結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)時(shí)，確定其角色，管理結(jié)點(diǎn)可管理控制域內(nèi)其他結(jié)
點(diǎn)，與其他結(jié)點(diǎn)生成主密鑰，實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)間安全通信；備份結(jié)點(diǎn)為管理結(jié)點(diǎn)的備份，普
通結(jié)點(diǎn)為一般結(jié)點(diǎn)；管理結(jié)點(diǎn)離開自組織網(wǎng)絡(luò)，則備份結(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)換為
管理結(jié)點(diǎn)；備份結(jié)點(diǎn)離開或轉(zhuǎn)換成為管理結(jié)點(diǎn)之后，依據(jù)角色調(diào)整策略，把某個(gè)普通
結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為備份結(jié)點(diǎn)。
所述的角色確定的方法為
a. 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若域內(nèi)沒有管理結(jié)點(diǎn)，那么該結(jié)點(diǎn)角色為管理結(jié)
點(diǎn)，
b. 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若域內(nèi)已有管理結(jié)點(diǎn)，并且該結(jié)點(diǎn)滿足備份結(jié)點(diǎn) 的選擇策略要求，那么該結(jié)點(diǎn)為備份結(jié)點(diǎn)，
c. 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若安全域中已有管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)，那么該結(jié) 點(diǎn)為普通結(jié)點(diǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和管理方法，其特征 是所述的密鑰分配的方法如下
d. 管理結(jié)點(diǎn)與非管理結(jié)點(diǎn)包括備份結(jié)點(diǎn)和普通結(jié)點(diǎn)，在備份結(jié)點(diǎn)和普通結(jié)點(diǎn)之間， 在初始化建立過程中，利用Di伍e-Hellman協(xié)議產(chǎn)生共享的主密鑰，
e. 管理結(jié)點(diǎn)在初始化建立過程中產(chǎn)生域內(nèi)通信初始密鑰，并且通過主密鑰分發(fā)給 所有非管理結(jié)點(diǎn)，
f. 非管理結(jié)點(diǎn)之間采用三方身份驗(yàn)證方法，通過作為身份驗(yàn)證服務(wù)器的管理站點(diǎn) 進(jìn)行身份驗(yàn)證，并且協(xié)商后續(xù)安全數(shù)據(jù)傳遞過程中采用的會(huì)話密鑰。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種自組織安全域的建立和控制方法，其特征是所述 的角色調(diào)整、域內(nèi)結(jié)點(diǎn)行為管理的方法為
g. 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域過程中，管理結(jié)點(diǎn)為所有非管理結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生相關(guān)信息， 包括結(jié)點(diǎn)IP地址標(biāo)識(shí)、結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)、以及管理結(jié)點(diǎn)與非管理結(jié)點(diǎn)的共享主密鑰,
h. 管理結(jié)點(diǎn)利用主密鑰可與其他非管理結(jié)點(diǎn)進(jìn)行安全通信，驗(yàn)證其身份真實(shí)性，
i. 非管理結(jié)點(diǎn)跨域與其他結(jié)點(diǎn)通信的報(bào)文必須經(jīng)過本地管理結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)控制，驗(yàn)證 域內(nèi)結(jié)點(diǎn)報(bào)文的真實(shí)性，防止假冒攻擊，
j.新結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，會(huì)觸發(fā)管理結(jié)點(diǎn)將所有結(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息發(fā)送給 備份結(jié)點(diǎn),若管理結(jié)點(diǎn)離開本域，則備份結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為管理結(jié)點(diǎn)，并且根據(jù)普通站 點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間順序，將最早加入自組織網(wǎng)絡(luò)的普通結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為備份 結(jié)點(diǎn)，
k.若備份結(jié)點(diǎn)離開本域，則根據(jù)普通站點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間順序，將最早加 入自組織網(wǎng)絡(luò)的普通結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為備份結(jié)點(diǎn)，同時(shí)通告管理結(jié)點(diǎn)，
l.普通結(jié)點(diǎn)沒有其他權(quán)利和義務(wù)，只在域內(nèi)進(jìn)行自由通信;若普通結(jié)點(diǎn)離開安全域， 安全域內(nèi)其他結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)均不變，同時(shí)通告管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)。 本發(fā)明可以在網(wǎng)絡(luò)層(例如互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)、移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò))和應(yīng)用層(例如對(duì)
等網(wǎng)絡(luò))實(shí)現(xiàn)。但要求對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)改造，加入一些相關(guān)安全模塊，實(shí)現(xiàn)安全
域建立和監(jiān)控管理階段的數(shù)據(jù)交換。
有益效果本發(fā)明能夠增強(qiáng)自組織網(wǎng)絡(luò)的安全性，提高網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)部署的靈活 性，方便大規(guī)模安全可控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和部署。本發(fā)明的具體特征包括
(1)自組織安全域所有結(jié)點(diǎn)具有相應(yīng)身份標(biāo)識(shí)，身份標(biāo)識(shí)會(huì)隨著結(jié)點(diǎn)進(jìn)出安全 域而發(fā)生切換，這一特征使得該安全域具有靈活的結(jié)構(gòu)組織性。(2) 自組織安全域內(nèi)管理結(jié)點(diǎn)可以靈活有效地對(duì)其他結(jié)點(diǎn)進(jìn)行集中管理監(jiān)控， 這一特征使得該安全域具有易管理性。
(3) 不同身份標(biāo)識(shí)的結(jié)點(diǎn)可以使用不同類型的密鑰進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)通信。這一
特征使得該域內(nèi)結(jié)點(diǎn)通信具有較強(qiáng)的安全性，可以較好防范域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)攻擊。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明， 圖1是本發(fā)明的初始化和結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)流程圖，
圖2是本發(fā)明的密鑰管理流程圖， 圖3是本發(fā)明的域內(nèi)管理結(jié)點(diǎn)管理流程圖， 圖4是本發(fā)明的域內(nèi)備份結(jié)點(diǎn)管理流程圖， 圖5是本發(fā)明的域內(nèi)普通結(jié)點(diǎn)管理流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明利用密碼技術(shù)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的自組織域內(nèi)保證所有結(jié)點(diǎn)的安全可控性， 采用靈活可變的集中管理方式，形成一個(gè)自組織、自管理的網(wǎng)絡(luò)，包含初始化建立和 結(jié)點(diǎn)角色確定過程、密鑰管理和域內(nèi)結(jié)點(diǎn)行為管理機(jī)制。
初始化建立和結(jié)點(diǎn)角色確定過程特征描述如下
(1) 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若域內(nèi)沒有管理結(jié)點(diǎn)，那么該結(jié)點(diǎn)角色為管理結(jié) 點(diǎn)。
(2) 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若域內(nèi)已有管理結(jié)點(diǎn)，并且該結(jié)點(diǎn)滿足備份結(jié)點(diǎn) 的選擇策略要求，那么該結(jié)點(diǎn)為備份結(jié)點(diǎn)。
(3) 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若安全域中已有管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)，那么該結(jié)
點(diǎn)為普通結(jié)點(diǎn)。
密鑰管理方法特征描述如下
(1) 管理結(jié)點(diǎn)和非管理結(jié)點(diǎn)(包括備份結(jié)點(diǎn)和普通結(jié)點(diǎn))之間會(huì)在初始化建立過程 中利用Diffie-Hdlman協(xié)議產(chǎn)生共享的主密鑰。
(2) 管理結(jié)點(diǎn)會(huì)在初始化建立過程中產(chǎn)生域內(nèi)通信初始密鑰，并且通過主密鑰分發(fā) 給所有非管理結(jié)點(diǎn)。
(3) 非管理結(jié)點(diǎn)之間k用三方身份驗(yàn)證方法，通過作為身份驗(yàn)證服務(wù)器的管理站點(diǎn) 進(jìn)行身份驗(yàn)證，并且協(xié)商后續(xù)安全數(shù)據(jù)傳遞過程中采用的會(huì)話密鑰。
域內(nèi)結(jié)點(diǎn)行為管理機(jī)制特征描述如下
(1) 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域過程中，管理結(jié)點(diǎn)為所有非管理結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生相關(guān)信息， 包括結(jié)點(diǎn)IP地址標(biāo)識(shí)、結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)、以及管理站點(diǎn)與非管理站點(diǎn)之間共享密 鑰(即主密鑰)等。
(2) 管理結(jié)點(diǎn)利用主密鑰可與其他非管理結(jié)點(diǎn)進(jìn)行安全通信，驗(yàn)證其身份真實(shí)性。
(3) 非管理結(jié)點(diǎn)跨域與其他結(jié)點(diǎn)通信的報(bào)文必須經(jīng)過本地管理結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)控制，驗(yàn)證 域內(nèi)結(jié)點(diǎn)報(bào)文的真實(shí)性，防止假冒攻擊。
(4) 新結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，會(huì)觸發(fā)管理結(jié)點(diǎn)將所有結(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息發(fā)送給 備份結(jié)點(diǎn)。若管理結(jié)點(diǎn)離開本域，則備份結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為管理結(jié)點(diǎn)，并且根據(jù)備 份站點(diǎn)選擇策略將某普通結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為備份結(jié)點(diǎn)。
(5) 若備份結(jié)點(diǎn)離開本域，則根據(jù)備份站點(diǎn)選擇策略將某普通結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為備份結(jié) 點(diǎn)，同時(shí)通告管理結(jié)點(diǎn)。
(6) 普通結(jié)點(diǎn)沒有其他權(quán)利和義務(wù)，只在域內(nèi)進(jìn)行自由通信。若普通結(jié)點(diǎn)離開安全 域，安全域內(nèi)其他結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)均不變，同時(shí)通告管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)。本發(fā)明在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化的局域范圍內(nèi)采用集中控制方法形成安全可控域。在安全 域建立過程中，不同結(jié)點(diǎn)具有相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)，其中，管理結(jié)點(diǎn)具有監(jiān)控管理非 控制結(jié)點(diǎn)的權(quán)力，使用集中密鑰管理方式，分別獲得與其他結(jié)點(diǎn)的共享密鑰(主密鑰)， 并依此傳遞會(huì)話初始密鑰，進(jìn)行安全的通信。備份結(jié)點(diǎn)具有結(jié)點(diǎn)信息備份的義務(wù)，以 便管理結(jié)點(diǎn)離開后仍然保留有其它結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。所有結(jié)點(diǎn)均可以隨意進(jìn)入或者退 出安全域，包括管理結(jié)點(diǎn)。通過域內(nèi)結(jié)點(diǎn)的行為管理，使得任何時(shí)候域內(nèi)維持三類等 級(jí)的結(jié)點(diǎn)存在，相互協(xié)調(diào)傳遞相關(guān)信息。
實(shí)施實(shí)例l:本發(fā)明所描述的自組織安全域建立和管理方法，主要包括初始化建 立和結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)、密鑰管理、域內(nèi)結(jié)點(diǎn)管理三個(gè)部分。下面分別對(duì)三個(gè)部分進(jìn)行具 體的描述。
如圖1所示，初始化建立和結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)過程描述如下-
(1) 主機(jī)接入安全域，若安全域內(nèi)沒有管理結(jié)點(diǎn)，那么該主機(jī)為安全域的管理結(jié) 點(diǎn)。
(2) 主機(jī)接入安全域，若安全域中已有管理結(jié)點(diǎn)，并且該主機(jī)符合備份結(jié)點(diǎn)的選 擇策略，那么該主機(jī)為安全域的備份結(jié)點(diǎn)。
(3) 主機(jī)接入安全域，若安全域中已有管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)，那么該主機(jī)為安全 域的普通結(jié)點(diǎn)。
由于管理結(jié)點(diǎn)的權(quán)限較大，在實(shí)施中可以根據(jù)一定策略，人為地指派管理結(jié)點(diǎn)的 選擇范圍。同樣，備份結(jié)點(diǎn)也在選擇范圍之列。 如圖2所示，密鑰管理方法描述如下
(1) 管理結(jié)點(diǎn)和非管理結(jié)點(diǎn)(備份結(jié)點(diǎn)和普通結(jié)點(diǎn)〉之間會(huì)在初始化建立過程中 產(chǎn)生共享的主密鑰。
(2) 管理結(jié)點(diǎn)會(huì)在初始化建立過程中產(chǎn)生域內(nèi)初始密鑰，并且通過主密鑰分發(fā)給 所有非控制結(jié)點(diǎn)。
(3) 非管理結(jié)點(diǎn)之間采用三方身份驗(yàn)證方法，通過作為身份驗(yàn)證服務(wù)器的管理站 點(diǎn)進(jìn)行身份驗(yàn)證，并且協(xié)商后續(xù)安全數(shù)據(jù)傳遞過程中采用的會(huì)話密鑰。
管理結(jié)點(diǎn)和非管理結(jié)點(diǎn)之間建立的共享密鑰(主密鑰)要求安全可靠、保密性強(qiáng)， 因?yàn)槌跏济荑€和會(huì)話密鑰是通過主密鑰安全傳輸?shù)摹?如圖3所示，域內(nèi)結(jié)點(diǎn)管理步驟描述如下(1) 管理結(jié)點(diǎn)記錄所有非管理結(jié)點(diǎn)相關(guān)信息，利用主密鑰監(jiān)控安全域內(nèi)所有其他 結(jié)點(diǎn)通信過程。與安全域外其他結(jié)點(diǎn)通信的非管理結(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文必須經(jīng)過 管理結(jié)點(diǎn)的身份審核，以防止假冒。管理結(jié)點(diǎn)將^f有普通結(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息發(fā) 送給備份結(jié)點(diǎn)。若管理結(jié)點(diǎn)離開安全域，則備份結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)為管理結(jié)點(diǎn)，并且根 據(jù)一定策略選擇某普通結(jié)點(diǎn)切換為備份結(jié)點(diǎn)。
(2) 備份結(jié)點(diǎn)周期性與管理結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，獲得安全域內(nèi)所有普通結(jié)點(diǎn)的相關(guān)信 息。若備份結(jié)點(diǎn)離開安全域，則根據(jù)一定策略選擇某普通結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)為備份結(jié)點(diǎn)， 同時(shí)通告管理結(jié)點(diǎn)。
(3) 普通結(jié)點(diǎn)沒有其他權(quán)利和義務(wù)，只在域內(nèi)進(jìn)行自由通信。若普通結(jié)點(diǎn)離開安 全域，安全域內(nèi)其他結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)均不變，同時(shí)通告管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)。
管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)離開安全域，會(huì)引起其他部分結(jié)點(diǎn)身份發(fā)生切換。此外，三 類結(jié)點(diǎn)進(jìn)入或者離開安全域都會(huì)引起管理信息的更新。
實(shí)施實(shí)例2:
同一網(wǎng)段主機(jī)形成的局部網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，為了防止數(shù)據(jù)泄密和數(shù)據(jù)假冒，可以利用 本發(fā)明方法，網(wǎng)段內(nèi)所有主機(jī)形成一個(gè)自組織安全可控域，可以靈活地進(jìn)行集中管理控制，保障通信安全。具體實(shí)施方法如下。
首先，該網(wǎng)段自組織安全可控域的初始化建立和結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)過程如下-
(1) 某主機(jī)接入該網(wǎng)段，探測本網(wǎng)段內(nèi)是否有管理結(jié)點(diǎn)，如果沒有，并且該主機(jī)
符合管理結(jié)點(diǎn)選擇策略，則它標(biāo)識(shí)為管理結(jié)點(diǎn)，需要記錄其他結(jié)點(diǎn)的相關(guān)身 份信息。
(2) 如果^段內(nèi)已經(jīng)存在管理結(jié)點(diǎn)，則它標(biāo)識(shí)為普通結(jié)點(diǎn)。
(3) 特別地，如果網(wǎng)段內(nèi)沒有備份結(jié)點(diǎn)，并且該主機(jī)符合備份結(jié)點(diǎn)選擇策略，則 它切換為備份結(jié)點(diǎn)，從管理結(jié)點(diǎn)處獲得所有其他結(jié)點(diǎn)的相關(guān)身份信息。否則， 仍然為普通結(jié)點(diǎn)。
其次，密鑰管理產(chǎn)生過程如下
(1) 網(wǎng)段內(nèi)非管理結(jié)點(diǎn)在進(jìn)入安全域時(shí)會(huì)與管理結(jié)點(diǎn)互相交換數(shù)據(jù)，各自分別生
成共享的主密鑰。
(2) 管理結(jié)點(diǎn)利用主密鑰向非管理結(jié)點(diǎn)安全傳遞安全域的初始密鑰。
(3) 非管理結(jié)點(diǎn)之間利用各自與管理站點(diǎn)之間的主密鑰，可以驗(yàn)證身份和協(xié)商會(huì)
話密鑰。
(4) 管理結(jié)點(diǎn)和非管理結(jié)點(diǎn)使用主密鑰進(jìn)行安全通信。
(5) 非管理結(jié)點(diǎn)之間使用協(xié)商的會(huì)話密鑰進(jìn)行安全通信。 最后，域內(nèi)結(jié)點(diǎn)管理控制過程如下
(1) 管理結(jié)點(diǎn)離開安全域，通告域內(nèi)所有結(jié)點(diǎn)。備份結(jié)點(diǎn)則切換為管理結(jié)點(diǎn)，并 且通告域內(nèi)所有結(jié)點(diǎn)。最后根據(jù)一定策略選擇某普通結(jié)點(diǎn)切換為備份結(jié)點(diǎn)。
(2) 備份結(jié)點(diǎn)離開安全域，通告管理結(jié)點(diǎn)。并且根據(jù)一定策略選擇某普通結(jié)點(diǎn)切 換為備份結(jié)點(diǎn)。
(3) 普通結(jié)點(diǎn)離開安全域，通告管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)。
無論該網(wǎng)段內(nèi)結(jié)點(diǎn)如何變化， 一直會(huì)保證管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)的存在，使得能夠 靈活地集中管理安全域內(nèi)的其他結(jié)點(diǎn)，保證它們通信數(shù)據(jù)安全，防范域內(nèi)假冒攻擊。
權(quán)利要求
1、一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和管理方法，其特征是2個(gè)或者2個(gè)以上的相互聯(lián)網(wǎng)的主機(jī)結(jié)點(diǎn)自主建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的安全可控域，該自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立過程包含結(jié)點(diǎn)角色確定、密鑰分配；該自組織網(wǎng)絡(luò)可控域的管理過程包括角色調(diào)整、域內(nèi)結(jié)點(diǎn)行為管理；設(shè)立管理結(jié)點(diǎn)、備份結(jié)點(diǎn)、普通結(jié)點(diǎn)三種角色結(jié)點(diǎn)，采用集中管理方式，形成一個(gè)自組織、自管理的網(wǎng)絡(luò)；依據(jù)角色確定策略，每個(gè)結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)時(shí)，確定其角色，管理結(jié)點(diǎn)可管理控制域內(nèi)其他結(jié)點(diǎn)，與其他結(jié)點(diǎn)生成主密鑰，實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)間安全通信；備份結(jié)點(diǎn)為管理結(jié)點(diǎn)的備份，普通結(jié)點(diǎn)為一般結(jié)點(diǎn)；管理結(jié)點(diǎn)離開自組織網(wǎng)絡(luò)，則備份結(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)換為管理結(jié)點(diǎn)；備份結(jié)點(diǎn)離開或轉(zhuǎn)換成為管理結(jié)點(diǎn)之后，依據(jù)角色調(diào)整策略，把某個(gè)普通結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為備份結(jié)點(diǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和管理方法，其 特征是所述的角色確定的方法為-a. 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若域內(nèi)沒有管理結(jié)點(diǎn)，那么該結(jié)點(diǎn)角色為管理結(jié) 點(diǎn)，b. 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若域內(nèi)已有管理結(jié)點(diǎn)，并且該結(jié)點(diǎn)滿足備份結(jié)點(diǎn) 的選擇策略要求，那么該結(jié)點(diǎn)為備份結(jié)點(diǎn)，c. 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，若安全域中已有管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)，那么該結(jié) 點(diǎn)為普通結(jié)點(diǎn)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和管理方法，其特征 是所述的密鑰分配的方法如下d. 管理結(jié)點(diǎn)與非管理結(jié)點(diǎn)包括備份結(jié)點(diǎn)和普通結(jié)點(diǎn)，在備份結(jié)點(diǎn)和普通結(jié)點(diǎn)之間， 在初始化建立過程中，利用Diffie-Hellman協(xié)議產(chǎn)生共享的主密鑰，e. 管理結(jié)點(diǎn)在初始化建立過程中產(chǎn)生域內(nèi)通信初始密鑰，并且通過主密鑰分發(fā)給 所有非管理結(jié)點(diǎn)，f. 非管理結(jié)點(diǎn)之間采用三方身份驗(yàn)證方法，通過作為身份驗(yàn)證服務(wù)器的管理站點(diǎn) 進(jìn)行身份驗(yàn)證，并且協(xié)商后續(xù)安全數(shù)據(jù)傳遞過程中采用的會(huì)話密鑰。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種自組織安全域的建立和控制方法，其特征是所述 的角色調(diào)整、域內(nèi)結(jié)點(diǎn)行為管理的方法為g. 結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域過程中，管理結(jié)點(diǎn)為所有非管理結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生相關(guān)信息， 包括結(jié)點(diǎn)IP地址標(biāo)識(shí)、結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)、以及管理結(jié)點(diǎn)與非管理結(jié)點(diǎn)的共享主密鑰,h. 管理結(jié)點(diǎn)利用主密鑰可與其他非管理結(jié)點(diǎn)進(jìn)行安全通信，驗(yàn)證其身份真實(shí)性，i. 非管理結(jié)點(diǎn)跨域與其他結(jié)點(diǎn)通信的報(bào)文必須經(jīng)過本地管理結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)控制，驗(yàn)證 域內(nèi)結(jié)點(diǎn)報(bào)文的真實(shí)性，防止假冒攻擊，j.新結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)安全域，會(huì)觸發(fā)管理結(jié)點(diǎn)將所有結(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息發(fā)送給 備份結(jié)點(diǎn),若管理結(jié)點(diǎn)離開本域，則備份結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為管理結(jié)點(diǎn)，并且根據(jù)普通站 點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間順序，將最早加入自組織網(wǎng)絡(luò)的普通結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為備份 結(jié)點(diǎn)，k.若備份結(jié)點(diǎn)離開本域，則根據(jù)普通站點(diǎn)加入自組織網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間順序，將最早加 入自組織網(wǎng)絡(luò)的普通結(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)為備份結(jié)點(diǎn)，同時(shí)通告管理結(jié)點(diǎn)， l.普通結(jié)點(diǎn)沒有其他權(quán)利和義務(wù)，只在域內(nèi)進(jìn)行自由通信;若普通結(jié)點(diǎn)離開安全域， 安全域內(nèi)其他結(jié)點(diǎn)身份標(biāo)識(shí)均不變，同時(shí)通告管理結(jié)點(diǎn)和備份結(jié)點(diǎn)。
全文摘要
一種自組織網(wǎng)絡(luò)安全可控域的建立和管理方法中，可控域的建立過程包含結(jié)點(diǎn)角色確定、密鑰分配；該自組織網(wǎng)絡(luò)可控域的管理過程包括角色調(diào)整、域內(nèi)結(jié)點(diǎn)行為管理；設(shè)立管理結(jié)點(diǎn)、備份結(jié)點(diǎn)、普通結(jié)點(diǎn)三種角色結(jié)點(diǎn)，采用集中管理方式，形成一個(gè)自組織、自管理的網(wǎng)絡(luò)；依據(jù)角色確定策略，每個(gè)結(jié)點(diǎn)加入自組織網(wǎng)時(shí)，確定其角色，管理結(jié)點(diǎn)可管理控制域內(nèi)其他結(jié)點(diǎn)，與其他結(jié)點(diǎn)生成主密鑰，實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)間安全通信；備份結(jié)點(diǎn)為管理結(jié)點(diǎn)的備份，普通結(jié)點(diǎn)為一般結(jié)點(diǎn)；管理結(jié)點(diǎn)離開自組織網(wǎng)絡(luò)，則備份結(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)換為管理結(jié)點(diǎn)；備份結(jié)點(diǎn)離開或轉(zhuǎn)換成為管理結(jié)點(diǎn)之后，依據(jù)角色調(diào)整策略，把某個(gè)普通結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為備份結(jié)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK101600201SQ20091003297
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者毛燕琴, 沈蘇彬 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)