基于可信计算技术的OSPF路由协议研究
OSPF路由协议的优化研究
OSPF路由协议的优化研究OSPF（Open Shortest Path First）是一种常见的内部网关协议（IGP），常被用于路由器之间的通信。
由于其较好的路由计算能力，OSPF已经成为目前互联网上使用最广泛的路由协议之一。
随着网络的不断发展，越来越多的网络管理员需要对OSPF协议进行优化，以使其在更大规模的网络环境中更加高效稳定。
本文将围绕OSPF协议的优化展开，分为以下几个方面进行讨论：一、什么是OSPF协议OSPF是一种链路状态协议（Link State Protocol），其路由计算过程基于每个路由器收集的链路状态信息。
当一个路由器在自己的链路信息中发生变化时，它会将变化信息发送给邻居路由器，邻居路由器再把这些信息传输给自己的邻居，这样一层一层地传递下去，直到整个网络中每个路由器都同步了链路状态信息。
路由器根据链路信息计算到达目的网络的最短路径，从而决定如何转发数据包。
二、OSPF协议的优点OSPF协议有许多优点，以下是其中最为明显的几个：1.快速匹配路由器之间的连接：在网络中进行动态路由选择时，路由器之间建立的连接是非常重要的。
OSPF协议使用单独的进程来处理所有路由信息，因此能够快速匹配路由器间的连接，从而选择最优路径。
2.抵御网络中的链路故障：OSPF采用链路状态广播协议（LSA）广播链路信息，当路由器检测到链路故障或者连接中断时，它会在路由器上生成LSA，并通过同一链路向其他路由器广播，这样，在网络中出现链路故障时，整个网络能够快速响应，自动计算新的最优路径。
3.支持分层体系结构：OSPF协议的设计目标之一就是支持分层体系结构，因此可以方便地将网络分层，并在每个层次中定制各自的路由计算策略。
4.可扩展性高：OSPF协议可以优雅地处理大规模的网络拓扑，在网络规模变大时，不容易出现性能瓶颈。
三、OSPF协议的缺点在OSPF协议的实际应用中，也存在一些不足之处，比如：1.协议复杂：在实际应用中，OSPF协议需要具有高度完备性，同时还要支持各种复杂的请况，这使得OSPF协议变得非常复杂、难以理解、难以维护。
基于OSPF协议可信路由技术研究及实现(全文)
基于OSPF协议可信路由技术研究及实现(全文)摘要：随着可信络普及，可信路由技术作为可信络基础技术也成为研究的热点。
本文以OSPF协议为基础，通过分析可信络的技术需求，得出OSPF路由协议需要改进的两个方面：更换更有效的协议认证机制和增加可信路径计算功能。
通过对协议格式和路径算法的分析，得出基于CPK的认证方法和基于CSPF的可信路径算法。
该文给出了OSPF 可信路由软件方案设计以及编码实现。
并将软件加载到OpenNet软件中进行了仿真验证。
关键词：OSPF可信路由签名认证CSPFTP393.04A1007-9416（2022）04-0048-02随着互联安全问题的日益突出，络安全威胁频次、影响规模明显增大。
人们普遍对络安全失去信心，严重影响到互联络的应用。
因此建设可信互联，提供可信的络服务，才能满足各方用户的需求。
作为“可信互连”安全防护关键技术之一，可信路由技术越来越多地受到学术界的学习，也成为可信络领域的一个重要研究方向。
OSPF[1]协议是一种应用十分广泛的内部关路由协议。
目前大部分商用路由器都支持该协议。
OSPF协议在通信络应用包括两部分：路由信息扩散形成路由表用于数据转发；利用CSPF（受限最短路径优先）算法计算满足Qos的路径[2]。
如何改进OSPF路由协议报文格式以及路由算法，使其能够应用到可信络中，成为OSPF协议可信技术研究的重点。
1可信络环境分析在如图1可信络中，各通信节点都对与之相邻节点有一个信任度评估，信任评估结果称为可信度量值（图1）。
信任评估的方法有多种，其中一种方法称为基于身份的评估。
基于身份的信任采用静态验证机制来决定是否给一个实体授权。
常用的技术：当两个实体A与B进行交互时，首先需要对对方的身份进行验证。
即，信任的首要前提是对对方身份的确认，否则与虚假、恶意的实体进行交互，很有可能导致损失。
所以应用于可信络中的OSPF路由协议首先要具有身份认证能力。
计算可信传输路径是可信络的另一重要应用。
计算机网络实验_实验5 OSPF路由协议实验_实验56 OSPF协议路由的计算_
北航计算机网络实验实验5.6OSPF协议的路由计算OSPF协议的路由计算⏹SPF算法和COST值⏹区域内路由的计算⏹区域间路由的计算－－骨干区域和虚连接⏹区域外路由的计算－－与自治系统外部通信SPF算法LSDBLSA 的RTA LSA 的RTBLSA 的RTCLSA 的RTD（二）每台路由器的链路状态数据库(一）网络的拓朴结构CABD123CAB D 123CAB D 123CABD123（四）每台路由器分别以自己为根节点计算最短路径树（三）由链路状态数据库得到的带权有向图CABD1235RTCRTD3215RTBRTASPF算法和COST值⏹SPF算法也被称为Dijkstra算法，是OSPF路由协议的基础。
☐SPF算法将每一个路由器作为根（Root）来计算到每一个目的地路由器之间的距离，每一个路由器根据一个统一的数据库会计算出路由域的拓扑结构图，该结构图类似于一棵树，在SPF算法中，被称为最短路径树。
⏹在OSPF路由协议中，最短路径树的树干长度，即OSPF路由器至每一个目的地路由器的距离，称为OSPF的Cost值。
☐Cost值应用于每一个启动了OSPF的链路，它是一个16bit的整数，范围是1～65535。
Cost值的计算方法⏹计算方法108/bandwidth☐56-kbps serial link = 1785☐10M Ethernet = 10☐64-kbps serial link = 1562☐T1 (1.544-Mbps serial link) = 64⏹用户可以手动调节链路Cost，缺省情况下，接口按照当前的波特率自动计算开销区域内路由的计算S1Vlan2:10.1.1.2/24Vlan2:30.1.1.2/24E1:30.1.1.1/24Vlan3:40.1.1.1/24E0:40.1.1.2/24R1R2AREA 0E0:10.1.1.1/24S0:20.1.1.1/24S0:20.1.1.2/24E0/1E0/24E0/1S2100200300500。
OSPF路由协议的分析与实现
OSPF路由协议的分析与实现1引言1.1Internet上路由协议的使用现状在路由器上使用的路由协议有静态路由协议和动态路由协议之分。
静态路由协议不利用网络的信息，只是按照某种固定的规则去选择路由。
这样，在网络的拓扑发生变化的时候，它不能及时的调整自己的路由信息，最多只是由操作人员偶尔对网络的状态的变化作出反应。
由于它不能对网络的改变作出反应，故一般用于网络规模不大，拓扑结构固定的网络中。
其优点是简单，高效，可靠。
与之相反，动态路由协议则能根据网络拓扑的变化(比如某个网络端口不能工作)，在一段网络路由信息汇聚的时间后，计算出新的正确的路由，以适应网络流量和拓扑的变化。
当然，动态路由协议也有不正常工作的情况，这就需要静态路由作为它的补充，在这里讨论的仅是动态路由协议。
在自治系统内的路由器我们称之为内部网关，它们之间通过交换网络拓扑信息，来寻找可达路径。
在此过程中所使用的路由协议，被称之为内部网关协议(IGP)。
常见的IGP有：RIP，OSPF，IGRP，ElGRP等。
在自治系统外的路由器被称之为外部网关，它们只通过交换可达信息，来寻找可达路径。
连接两个自治系统的外部网关并不需要了解这两个自治系统的具体的网络拓扑，只需要了解通过它可以到达哪些网络。
在此过程中所是使用的路由协议，被称之为外部网关协议(EGP)。
常见的EGP有：EGP，BGP，BGP.4等。
1.2课题研究的背景及意义网络是信息的高速公路，它是靠作用于像立交桥一样的路由器将它连接并延伸的。
路由器通过查找自己的路由表来获知该将信息往哪一条路上送，由此可知，路由器需要掌握网络的路由情况，而路由器又是通过路由协议来得到这一信息的，因此路由协议对路由器来说是非常重要的。
路由协议的好坏会直接影响到路由器的性能。
目前应用较多的路由协议有RIP和OSPF，它们同属于内部网关协议，但RIP基于距离矢量算法，而OSPF基于链路状态的最短路径优先算法。
它们在网络中利用的传输技术也不同。
ospf协议 实验报告
ospf协议实验报告OSPF协议实验报告引言在计算机网络领域，路由协议是实现网络通信的重要组成部分。
其中，OSPF （Open Shortest Path First）协议是一种内部网关协议（IGP），被广泛应用于大型企业网络和互联网中。
本实验旨在深入了解OSPF协议的工作原理、特点和应用场景，并通过实际操作和观察验证其性能和可靠性。
一、OSPF协议概述OSPF协议是一种链路状态路由协议，通过计算最短路径来实现数据包的转发。
它基于Dijkstra算法，具有高度可靠性和快速收敛的特点。
OSPF协议支持IPv4和IPv6，并提供了多种类型的路由器之间交换信息的方式，如Hello报文、LSA （链路状态广告）等。
二、实验环境搭建为了进行OSPF协议的实验，我们搭建了一个小型网络拓扑，包括四台路由器和若干台主机。
路由器之间通过以太网连接，主机通过交换机与路由器相连。
在每台路由器上配置OSPF协议，并设置相应的参数，如区域ID、路由器ID、接口地址等。
三、OSPF协议的工作原理OSPF协议的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 邻居发现：路由器通过发送Hello报文来寻找相邻的路由器，并建立邻居关系。
Hello报文包含了路由器的ID、接口IP地址等信息，用于判断是否属于同一区域。
2. LSA交换：邻居路由器之间通过发送LSA报文来交换链路状态信息。
LSA报文包含了路由器所知道的网络拓扑信息，如链路状态、度量值等。
3. SPF计算：每台路由器根据收到的LSA报文，计算出最短路径树。
SPF计算使用Dijkstra算法，通过比较路径的度量值来选择最优路径。
4. 路由表更新：根据最短路径树，每台路由器更新自己的路由表。
路由表包含了目的网络的下一跳路由器和度量值等信息。
四、实验结果与分析通过实验观察和数据分析，我们得出以下结论：1. OSPF协议具有快速收敛的特点，当网络拓扑发生变化时，路由器能够迅速更新路由表，确保数据包能够按最优路径传输。
OSPF路由协议安全性分析与研究的开题报告
OSPF路由协议安全性分析与研究的开题报告题目：OSPF路由协议安全性分析与研究一、研究背景和意义路由是计算机网络中非常重要的一部分，它决定了数据包在网络中的传输路线。
采用路由协议可以在网络中动态地确定数据包的传输路由。
Open Shortest Path First（OSPF）路由协议是现今被广泛应用的一种动态路由协议之一，它通过算法来选择最短的路径，从而实现数据包的高效传输。
但是，在使用OSPF路由协议时也存在安全性问题。
由于网络攻击变得越来越普遍，路由器可能被黑客攻击，从而严重损害网络的安全性。
因此，针对OSPF路由协议的安全性问题进行研究，将有助于加强网络安全防护，提高网络的可靠性和稳定性。
二、研究内容和方法本研究将从以下几个方面进行展开：1. OSPF路由协议背景和原理2. OSPF路由协议安全性问题分析3. OSPF路由协议攻击方式探究4. OSPF路由协议防御策略研究研究方法将采用文献调研、实验分析、模拟仿真等方法，将上述研究内容具体实现。
三、预期研究成果本研究预期达到以下几个成果：1. 对OSPF路由协议的工作原理和特点进行全面深入的了解，并掌握其安全性问题。
2. 分析和总结OSPF路由协议常见的攻击方式。
3. 研究和提出OSPF路由协议的有效防御策略，以加强网络安全防护能力。
4. 通过模拟实验验证和验证OSPF路由协议的安全性防御能力。
四、可行性分析本研究在研究方法上采用多种手段相结合的方法，能够全面、深入地对OSPF路由协议的安全性问题进行研究。
并且，针对OSPF路由协议安全性问题一直是网络安全领域中的热点问题，因此具有重要的研究意义和现实意义。
五、参考文献[1] T. J. Ma 马天钧. 网络攻击与防御实战 [M]. 人民邮电出版社, 2019.[2] 林志峰, 钟菲, 马理安. OSPF路由协议漏洞分析及其安全防护[J]. 计算机网络, 2017, 43(5):81-85.[3] 章陪坤, 贾华良, 李沛. OSPF协议安全性问题研究与应对方案[J]. 电讯技术, 2018(12):74-79.[4] Qiao C, Bie R, Li W, et al. A Secure OSPF Routing Protocol Based on Reputation Mechanism[J]. IEEE Access, 2019, 7:102264-102282.。
基于OSPF协议可信路由技术研究及实现
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４试验 验证
将编译完成代码加入ｇ ］ １ Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｎ ｅ ｔ ￣ 件做 验 证 。 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｎｅ ｔ 设定 网 络 拓 扑 如 图４ 所示 。 各 通 信 节 点 可 信度 量 值 设 置 如 表 ３ 所示 。 仿真 １ ： 可 信 传 输 路 径 计 算 计算Ｒ ｏ ｕ ｔ ｅ ｒ ｌ － ＞Ｒ ｏ ｕ ｔ ｅ ｒ １ ０ 的可信传输路径 ， 路径可信度量要 求 为０ ． ７ ３ （ １ 为１ ０ ０ ％可信） 。 在 Ｈｏ ｐ Ｌ ｉ ｓ ｔ Ｓ ｈ ｏ ｗ模块 中查看传 输路 径为图 ４ 中Ｐ ａ ｔ ｈ １ 所标注路路径 。 所经过各点的度量值都大于 等于０ ． ７ ３ ， 证明Ｏ Ｓ Ｐ Ｆ 可信路 由技术可 以计算 出满足度量 的传 输路径 。 仿真２ ： 抗 毁性 测试 在仿真１ 计算的传输路径基础上， 调整Ｒｏ ｕ ｔ ｅ ｒ ８ 的度量值为０ ． ５ 。 查 看 Ｈｏ ｐ Ｌ ｉ ｓ ｔ Ｓ ｈ ｏ ｗ模 块 ， 发 现 可 信 传 输 路径 发 生 变 化 ， 变化 部 分 如 图４ 中Ｐ ａ ｔ ｈ ２ 所标注路径 。 证明Ｏ Ｓ Ｐ Ｆ 可 信 路 由技 术 可 以传 递度 量 值变化 ， 进而触发可信 传输路径重新计算 。 获取满 足可信度量 的新 路径（ 图４ ） 。
基于可信计算技术的OSPF路由协议研究
0引言OSPF协议是一种广泛应用的内部网关协议，但OSPF协议设计之初并没有过多考虑安全因素，只是采用了简单的认证方式[1-3]。
在当前复杂的网络环境中，这种简单的认证方式并不能够保证路由信息来源的准确性，已不能满足路由安全的需求。
为解决OSPF协议面临的安全问题，IETF提出了对OSPF 协议的LSA(link state advertisement)进行数字签名保护的安全策略。
对LSA的签名会使得链路状态信息得到端到端的完整性保护，并能提供路由信息来源准确性的保证。
由于要管理大量的证书，并且对每个LSA进行签名会增加计算开销，所以LSA的签名方案对路由效率的影响较大[4-6]。
由于LSA创建完成后需要一个LSU(link state update)来携带该LSA到达目的路由器，因此文献[7]提出了基于LSU报文的数字签名改进方案。
基于LSU的OSPF中的签名数据只包含了LSU的头部信息，从而避开了LSA数字签名方案中的庞大数据信息，可以有效降低数字签名时的系统开销[8]。
上述各种采用数字签名保护的OSPF方案都只解决了路由器实体间的身份认证问题，并未考虑路由器平台完整性是否可信，即路由器的软硬件状态是否符合预期配置、是否被恶意篡改[9-12]。
由于木马、病毒恶意篡改路由器平台配置导致的安全事件日益增加，所以在对路由器进行身份认证的同时必须对路由平台的软硬件完整性进行验证。
本文在基于LSU数字签名OSPF协议的基础上，结合可信计算中的完整性度量机制，提出了一种新的自治系统内可信路由协议TC-OSPF。
该协议不仅可以对路由器身份进行认证，同时也对路由平台的软硬件完整性进行验证。
收稿日期：2010-09-09；修订日期：2010-11-15。
1TC-OSPF路由协议模型1.1可信计算可信计算组织TCG定义了一系列可信计算的硬件和软件规范。
TCG体系的核心是通过使用可信平台模块TPM(tru-sted platform module)中160位的散列值，确保计算平台的硬件和软件的完整性，这些散列值存储在TPM提供的PCR中。
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中 图法分 类号 ： Ｐ ９．３ Ｔ ３３ ０
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（．北京 电子科 技 学 院 通 信 工程 系，北 京 １０７；２ １ ０００ ．西安 电子 科技 大 学 计 算机 学院 ， 陕西 西安 ７０７） １０ １
摘 要 ： 了解 决 目前路 由安 全方案 中只 对路 由 器身份进 行认 证 ， 为 而未对路 由器平 台的完整 性进 行验证 的 问题 ， 基 于 Ｌ Ｕ 在 Ｓ 数 字签名 的 Ｏ Ｐ Ｓ Ｆ协议基 础 上 ， 鉴可 信计 算的 完整性度 量 思想 ， 出 了一种 新 的可信路 由协 议 Ｔ — ｓ Ｆ ０ Ｐ ａｅ ｎｔ — 借 提 Ｃ Ｏ Ｐ （ ｓ ＦｂｓｄＯ ｕ ｒ ｓ ｄｃｍｐ ｔ ｇ。分 析 了 Ｌ Ｕ数 字签 名 过程 ， 出了在 Ｌ Ｕ签名 过程 中加 入路 由平 台完整 性度量 的可 行性 ， ｔ ｏ ｕｉ ） ｅ ｎ Ｓ 指 Ｓ 在此 基础 上设 计 了具有 完整性 度量 功 能的 Ｌ Ｕ报 丈结构 。 Ｓ 安全 性分析 表 明 ， ＣＯＳ Ｆ协 议 不仅可 以对路 由器身份 进行认证 ， Ｔ． Ｐ 同时也 能对路 由 平 台的 完整性 进行验 证 。仿真 实验 结果表 明， Ｃ Ｏ Ｐ Ｔ ． Ｓ Ｆ在保 证 了 ＯＳ Ｆ协 议安全 性 的 同时也兼顾 了路 由性 能 。 Ｐ 关键 词 ： 安全路 由； 开放 式最 短路径 优 先协ｉ Ｋ；链 路状 态 更新数据 包；可信 计 算； 完整性
ｔ ｅｉｔｇｉ ｅ ｆｃ ｔ ｎ． Ｉ ｒｅ ｏ ｑ ｅ ｍｉ ｔ ｎ ｂ ｖ — ｅ ｔ ｎ ｄ ａｎ ｗ ｕ ｔｄｒｕｉｇｐ ｏｏ ｏ ｒ ｐ ｓ ｄｔ ａ ａｅ ｎ ｈ ｎｅ ｒｔ ｖ ｒ ａｉ ｙ ｉ ｉ ｏ ｎｏ ｄ ｒｔ ｃ ｎ ｕ ｒｌ ｔ ｉ ｓａ ｏ ｅｍ ｎ ｉ ｅ ， ｅ ｔ ｓｅ ｏ ｔ ｒ ｔｃ ｌｓｐ ｏ ｏ ｅ ｔｉ ｂ ｓｄｏ ｏ ｉ ａｏ ｏ ｒ ｎ ｉ ｈ ｓ
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