基于Tomcat的SSL VPN網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)

1 引言

虛擬專用網(wǎng)絡(luò)VPN(Virtual Private Network)是使用隧道封裝、認(rèn)證、加密和訪問控制等網(wǎng)絡(luò)安全機制在公共網(wǎng)絡(luò)中建立專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。目前VPN主要有兩種:IPSecVPN和SSL VPN。安全套接層虛擬專網(wǎng)SSL VPN是基于應(yīng)用層的VPN,而IPSee VPN是基于網(wǎng)絡(luò)層的VPN。南于IPSecVPN存在通信性能較低、需要安裝客戶端軟件、維護(hù)成本高及很難實現(xiàn)防火墻和NAT遍歷、無法解決IP地址沖突等問題,因此SSL VPN技術(shù)受到廣泛關(guān)注。

2 SSL VPN簡介及其特點

SSL VPN指采用安全套接層SSL(Security Socket Lay-er)協(xié)議實現(xiàn)遠(yuǎn)程接人的一種新型VPN技術(shù)。SSL VPN能讓企業(yè)更多遠(yuǎn)程用戶在不同地點接入,實現(xiàn)更多網(wǎng)絡(luò)資源訪問,且對客戶端設(shè)備要求低,因而降低了配置和運行支撐成本。SSL VPN通信基于標(biāo)準(zhǔn)TCP/UDP協(xié)議傳輸,因而能遍歷所有NAT設(shè)備、基于代理的防火墻和狀態(tài)檢測防火墻。SSLVPN是一種利用數(shù)據(jù)封裝技術(shù),基于 SSL/TSL協(xié)議,以WebServet架構(gòu)為依托的VPN實現(xiàn)。

與IPSec VPN相比,SSL VPN具有以下特點:(1)SSLVPN的用戶使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器,無需安裝客戶端程序即可通過SSL VPN隧道接人內(nèi)部網(wǎng)絡(luò);(2)SSL VPN保護(hù)基于Web的應(yīng)用更有優(yōu)勢;(3)SSL VPN用戶不受上網(wǎng)方式限制,SSL VPN隧道可穿透防火墻;(4)SSL VPN只需維護(hù)中心節(jié)點的網(wǎng)關(guān)設(shè)備,客戶端免維護(hù)。降低了部署和支持費用;(5)SSL VPN更容易提供細(xì)粒度訪問控制,可對用戶的權(quán)限、資源、服務(wù)、文件進(jìn)行更加具體的控制,與第三方認(rèn)證系統(tǒng)結(jié)合更加便捷。

3 SSL VPN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

SSL VPN網(wǎng)關(guān)服務(wù)器一般位于企業(yè)的Internet防火墻之后.如圖1所示。

由于遠(yuǎn)程客戶端(如PDA、便攜電腦、Mobile User等)和SSL VPN網(wǎng)關(guān)服務(wù)器位于不同網(wǎng)絡(luò)中,因此兩者之間要形成一個安全通道。需用SSL進(jìn)行數(shù)據(jù)加密通信,從而在Internet上形成遠(yuǎn)程客戶端到SSL VPN網(wǎng)關(guān)之間的加密隧道。VPN網(wǎng)關(guān)服務(wù)器相當(dāng)于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的安全代理,由于與其他各種服務(wù)器處于同一內(nèi)部網(wǎng)中,因此它們之間的數(shù)據(jù)可通過明文傳輸。 SSL VPN充當(dāng)兩種角色:當(dāng)遠(yuǎn)程客戶端與SSL VPN進(jìn)行通信時,SSL VPN是服務(wù)器端,負(fù)責(zé)處理遠(yuǎn)程客戶端的請求;而當(dāng)SSL VPN與網(wǎng)內(nèi)各服務(wù)器進(jìn)行通信時,它則是客戶端,負(fù)責(zé)把遠(yuǎn)程客戶端的請求轉(zhuǎn)發(fā)到內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器。

企業(yè)內(nèi)部的服務(wù)器多種多樣,常見的有Web服務(wù)器、Mail服務(wù)器、FTP服務(wù)器、Telnet服務(wù)器等。SSL VPN需要能夠代理遠(yuǎn)程客戶端訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的各種服務(wù)器.這種技術(shù)稱反向代理技術(shù),它是一種服務(wù)器負(fù)載均衡技術(shù),也是一種保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的預(yù)防攻擊技術(shù)。

4 網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的設(shè)計

4.1 為Tomcat配置SSL

本系統(tǒng)中,SSL VPN網(wǎng)關(guān)是基于Web服務(wù)器Tomcat實現(xiàn)的。從圖1中可知遠(yuǎn)程客戶端和VPN之間通過SSL協(xié)議安全通信,目前瀏覽器大多支持SSL,無需額外配置,則主要是為Tomcat配置SSL,包含:準(zhǔn)備安全證書以及配置Tomcat的SSL連接器(Connector)。具體配置方法如下:

(1)使用keytool命令生成證書庫文件打開命令行對話框,輸人如下命令:keytool-genkey-alias tomcat-keyalg RSA-keysize 1024-validity 365-keystore tomcat.keystore,則會在當(dāng)前目錄下生成文件tomcat.keystore。

(2)保存文件將生成的tomcat.keystore文件保存在TOM-CAT/conf目錄下。

(3)修改server.xml文件 去掉SSL Connector注釋語句<!

 (4)重新啟動Tomcat訪問http://localhost:8443,一般打開頁面前會提示確認(rèn)證書的內(nèi)容,選擇OK即可看到頁面。

遠(yuǎn)程客戶端通過瀏覽器訪問SSL VPN,為保證兩者通信的安全性,在HTTP協(xié)議下采用SSL協(xié)議,如圖1所示。采用SSL機制的HTTP稱為HTTPS協(xié)議,HTTP使用的默認(rèn)端口為80,而HTTPS使用的默認(rèn)端口為443。

 

作者:齊現(xiàn)偉,楊渫塵,宋凡峰 山東水利職業(yè)學(xué)院   來源:國外電子元器件
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