构建IPSecVPN网络实现气象数据加密报送

通信技术的发展，信息安全技术得到了越来越多的重视，气象数据的安全也提上了日程。在现有的网络基础上的实现数据的加密传输也是当务之急，本文主要利用了IPSec VPN技术对于气象数据的传输提出相关的加密数据。

【关键词】信息安全 气象数据 IPSec

目前，我国地区性的气象数据的报送主要由主通道和3G备份线路两部分组成，气象报送一般主要利用主通道向省级中心报送数据，当出现主通道中断的情况，系统会通过BFD协议技术切换到3G备份线路中。尽管这种传输方式在线路上实现了备份，但是对于数据的完整以及私密都存在一定的不足，一旦出现不法分子截获或者篡改数据，将产生不堪设想的后果。因此，从信息安全的角度除法，利用IPSec VPN加密技术改造现有的网络，从而大大的提高了信息传递的安全性，提高气象服务的效率和用户体验。

1 IPsec VPN简介

IPsec是目前广泛采用的一种通用的网络安全协议族。VPN是个人虚拟网络，其应用隧道技术在通信双方之间采用公共网络传输信息，VPN并不一定是加密的。IPsec VPN在VPN虚拟网络上应用IPsec协议上，从而能够更好的保证气象信息传输的安全、机密以及可靠性。

IPsec VPN是IP层的VPN，主要是通过IKE协商出IPsec SA，并保存到SADB数据库当中。SA当中获得的信息对IP数据包来操作。IP主要采用了ESP和AH协议，AH协议用来保证数据的完整和有效性，ESP协议当中包含了验证和加密算法，在加密的同时还能够保证数据的完整和独立性。这两种协议既能够单独的使用，也能够同时使用，但是在采用IP-sec协议的时候，不能够将这两种算法同时设置为NULL。在数据的传送过程当中，不同的加密算法都能够利用IPSec定义体系结构在网络传输过程的实施。IPSec几乎能够为所有的应用提供相应的访问，包含服务器/客户端，甚至一些传统的应用，IPSec是基于网络层，不能穿越通常的防火墙，能够为互联网提供最强的安全功能，和其他的隧道技术相比，其优越性在安全性以及管理性方面都相对复杂。

2 IPsec VPN技术在气象网络数据报送当中的应用

为了完成数据的私密性，需要在现在的网络的设备的基础上进行重新的设置，从而实现VPN的功能，图1是目前省级气象专网的拓扑图。

2.1 IPSec的实现方案

IPSec的实现方案主要有在层和链路之间插入IPSec以及将IPSec和IP层融合两种方式，传统的实现方案是采用插入IPSec，这种方式的优点在于其处理模块独立内核之外，并且对内核都没有修改，但是这种方式大大增加了IP包的处理时间，影响了处理的效率，如果出现业务繁忙的时候，将会影响到正常的通信，严重的时候将会丢失大量的数据包，阻碍业务。

接送和发送数据包的流程如下：

（1）接收包的处理，对于链路层传送的气象数据包，首先进行路由对于本地的气象数据包分片重组，然后检查SAD看该数据包是否是经过IPSec处理，如果已经经过处理，那么就检查SA的状态以及生存期，再根据SA认证加密数据包，处理结束后再交接给传输层。如果没有经过处理，再查询该气象数据包时候允许能够进入，若是允许进入，仍然将该气象数据包传送给传输层，否则就需要丢弃该气象数据传送包。对于外地的气象数据包，则手下需要进行策略库的检查，如果策略库要求对该气象数据包进行IPSEC处理，那么就需要进一步的进行SAD库的查找，找到对应的SA，然后根据SA对转发包进行加密认证，然后再对处理后的气象数据包进行分片处理，并且发送到相应的物理接口当中。反之，如果策略库要求对该气象数据包进行丢弃处理，那么就丢弃该气象数据包，然后进行报错。

（2）发送包的处理，对于传输层传递过来的包，也是首先进行检查，看是否有进行IPSec的需要，如果有这样的需要，那么就进行SAD查找，并且找到SA进行处理，处理后分片路由出去，发送给链路层。同样的，如果不需要进行IPSec的处理，那么就直接将气象数据包发送到链路层。

3 结论

本文通过介绍了一种IPSec VPN配置技术，用来解决气象网络数据报送过程当中的安全问题，从信息安全的角度，从而保障了气象数据的网络的安全，能够支持气象数据的准确可靠的传输，实现气象数据的私密性。

参考文献

[1]Doraswamy，京京工作室译.IPsec：新一代因特网安全标准[M].北京：机械工业出版社，2001：89.

[2]Vijavbollapragada，Mohamed khalid. IPsec vpn设计[M].袁国忠译.北京：人民邮电出版社2006：288.

[3]魏永明等译.Jonathan corbet.Linnx设备驱动程序（第三版）[M].北京：中国电力出版社，2006：302.

作者简介

乔梁（1983-），黑龙江省哈尔滨市人。现为黑龙江省气象服务中心中级工程师。研究方向为技术保障（计算机、通讯网络）。

作者单位

黑龙江省气象服务中心 黑龙江省哈尔滨市 150030