CN109981574B - 一种组网加密方法、网络中继设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种组网加密方法，组网加密方法包括：星型组网加密和网状组网加密；星型组网加密包括至少三台网络中继设备，从至少三台网络中继设备中选择一台作为中心设备，剩余的网络中继设备作为子设备，中心设备于各个子设备进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输；网状组网加密包括至少三台网络中继设备，各个网络中继设备之间互相进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输。本发明实施例提出了一种星型组网加密和网状组网加密两种组网加密方法，通过这两种组网加密的加密解决了目前的组网方法没有进行加密，导致通信数据在传输过程中存在被窃取和串改的风险的问题。

Description

一种组网加密方法、网络中继设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种组网加密方法、网络中继设备及计算机可读存储介质。
背景技术
目前在一些厂商推出的网络中继设备，即是能够实现通信业务处理和交换功能的设备中，在这些设备之间进行组网时，设备之间的IP通信数据在传输过程中是未加密的，导致通信数据在传输过程中存在被窃取和串改的风险。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种组网加密方法、网络中继设备及计算机可读存储介质，旨在解决现有的互联网设备之间的IP通信数据在传输过程中是未加密的，导致通信数据在传输过程中存在被窃取和串改的风险的问题。
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种组网加密方法，所述组网加密方法包括：星型组网加密和网状组网加密；
所述星型组网加密和所述网状组网加密均采用网络中继设备进行组网，所述网络中继设备用于通信业务处理和交换，通过广域网WAN接口实现互联，通过局域网LAN接口与其他终端连接；
所述星型组网加密包括至少三台所述网络中继设备，从所述至少三台网络中继设备中选择一台作为中心设备，剩余的网络中继设备作为子设备，所述中心设备于所述各个子设备进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输；
所述网状组网加密包括至少三台所述网络中继设备，所述各个网络中继设备之间互相进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输。
可选的，所述星型组网加密和所述网状组网加密所使用的通信网络包括：专网网络、公网网络和专网网络与公网网络的混合网络任意一种。
可选的，当所述星型组网加密使用专网网络通信时，所述各个子设备与所述各个中心设备的连接均通过专网网络进行通信互联。
可选的，当所述星型组网加密使用公网网络通信时，所述中心设备设置有固定的公网IP地址，所述各个子设备也设置有固定的公网IP地址，所述各个子设备与所述中心设备的连接通过对应的IP地址进行通信互联。
可选的，当所述星型组网加密使用公网网络通信时，所述中心设备设置有固定的公网IP地址，而所述各个子设备无固定的公网IP地址时，在所述中心设备与所述各个子设备之间设置路由器，所述中心设备与所述路由器通过公网网络进行通信互联，所述路由器与对应的子设备进行通信连接。
可选的，当所述网状组网加密使用专网网络通信时，所述各个网络中继设备之间互相采用专网网络进行通信互联。
可选的，当所述网状组网加密使用公网网络通信时，所述各个网络中继设备均设置有固定IP地址，所述各个网络中继设备之间通过对应的IP地址互相进行通信互联。
可选的，所述各个网络中继设备之间通过会话初始协议SIP中继建立通信，采用互联网安全协议IPSEC加密通道进行了加密传输，加密方式包括量子密钥加密和普通密钥加密任意一种。
进一步的，本发明实施例还提供了一种网络中继设备，所述网络中继设备应用于上述任一项所述的组网加密方法中，所述网络中继设备包括：业务处理模块、交换平面、电源和散热系统；
所述业务处理模块用于完成协议处理，呼叫处理，IP包处理；
所述交换平面包括时分复用TDM交换平面和以太网交换平面，所述时分复用TDM交换平面提供无阻塞交换，用于窄带业务，所述以太网交换平面提供多路千兆接口线速转发和交换，用于宽带业务。
进一步的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述中任一项所述的组网加密方法。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种组网加密方法，组网加密方法包括：星型组网加密和网状组网加密；星型组网加密和网状组网加密均采用网络中继设备进行组网，网络中继设备用于通信业务处理和交换，通过广域网WAN接口实现互联，通过局域网LAN接口与其他终端连接；星型组网加密包括至少三台网络中继设备，从至少三台网络中继设备中选择一台作为中心设备，剩余的网络中继设备作为子设备，中心设备于各个子设备进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输；网状组网加密包括至少三台网络中继设备，各个网络中继设备之间互相进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输。本发明实施例提出了一种星型组网加密和网状组网加密两种组网加密方法，通过这两种组网加密的加密解决了目前的组网方法没有进行加密，导致通信数据在传输过程中存在被窃取和串改的风险的问题。
附图说明
图1为由三台网络中继设备所组成的星型组网加密的示意图；
图2为由三台网络中继设备所组成的网状组网加密的示意图；
图3为星型组网加密在IPSEC系统中的应用示意图；
图4为星型组网加密在IPSEC系统中采用专网网络连接的示意图；
图5为星型组网加密在IPSEC系统中采用公网网络连接且中心设备和子设备均有固定IP地址的情况的示意图；
图6为星型组网加密在IPSEC系统中采用公网网络连接子设备无固定IP地址的情况的示意图；
图7为网状组网加密在IPSEC系统中的应用示意图；
图8为网状组网加密在IPSEC系统中采用专网网络连接的示意图；
图9为网状组网加密在IPSEC系统中采用公网网络连接且各个网络中继设备均有固定IP地址的情况的示意图；
图10为本发明实施例提供的一种网络中继设备的示意图。
具体实施方式
为了解决现有的网络中继设备在组网时各个设备之间的IP通信数据在传输过程中是未加密的，导致通信数据在传输过程中存在被窃取和串改的风险，本发明实施例提出了一种组网加密方法；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一实施例：
本实施例提供了一种组网加密方法，该组网加密方法包括：星型组网加密和网状组网加密，两种组网形式的的加密方法。
在本实施例中星型组网加密和网状组网加密均采用网络中继设备进行组网，网络中继设备用于通信业务处理和交换，通过广域网WAN接口实现互联，通过局域网LAN接口与其他终端连接；
星型组网加密包括至少三台网络中继设备，从至少三台网络中继设备中选择一台作为中心设备，剩余的网络中继设备作为子设备，中心设备于各个子设备进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输。
如图1所示，为由三台网络中继设备所组成的星型组网加密的示意图，在图1中，网络中继设备是具备通信业务处理和交换功能的设备，并且能够通过其上设置的广域网WAN接口实现互联，通过局域网LAN接口与其他终端连接，在实际应用时，网络中继设备可以是相同的设备也可是不同的设备，只需要具备上述功能即可，在组网开始时，在三台设备中任选一台作为中心设备，剩下的两台即作为子设备，确定中心设备和子设备后，将中心设备与各个子设备分别进行通信互联，实现通信互联之后，中心设备与各个子设备之间的数据传输均采用加密通道进行了加密传输。
网状组网加密包括至少三台网络中继设备，各个网络中继设备之间互相进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输。
如图2所示，为由三台网络中继设备所组成的网状组网加密的示意图，在图2中，网络中继设备是具备通信业务处理和交换功能的设备，并且能够通过其上设置的广域网WAN接口实现互联，通过局域网LAN接口与其他终端连接，在实际应用时，网络中继设备可以是相同的设备也可是不同的设备，只需要具备上述功能即可，在组网开始时，每一台网络中继设备与自身之外的所有网络中继设备均进行通信互联，完成通信互联之后，每一台网络中继设备之间的数据传输均采用加密通道进行了加密传输。
在本实施例中，星型组网加密和网状组网加密所使用的通信网络包括：专网网络、公网网络和专网网络与公网网络的混合网络任意一种。专网网络即虚拟专用网(VPN)，是通过一个公用网络(通常是因特网)建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接，并保证数据的安全传输。虚拟专用网可用于不断增长的移动用户的全球因特网接入，以实现安全连接；可用于实现企业网站之间安全通信的虚拟专用线路，用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。
当星型组网加密使用专网网络通信时，各个子设备与各个中心设备的连接均通过专网网络进行通信互联。
当星型组网网络加密使用专网网络时，中心设备与各个子设备均通过专网进行连接，实现通信互联，采用专网网络连接时，中心设备上的的每一个广域网WAN接口与一个子设备上的广域网WAN接口进行连接，中心设备上的局域网LAN接口可以与其他的终端连接，子设备上的局域网LAN接口也可以与其他的终端连接，将各个设备的局域网LAN接口与终端进行连接实现了各个终端在星型组网内的数据传输，且当一个终端需要与另外的终端进行数据传输时，必然需要经过中兴设备，在加密传输时可以采用子设备到中心设备为加密协议1传输，中心设备到下一个子设备时采用加密协议2传输，这样在两个流程中采用不同的加密协议可以进一步增加数据传输的安全性。
当星型组网加密使用公网网络通信时，中心设备设置有固定的公网IP地址，各个子设备也设置有固定的公网IP地址，各个子设备与中心设备的连接通过对应的IP地址进行通信互联。
当星型组网加密采用公网网络通信时，需要确定各个网络中继设备的IP地址，这样在组网时才能准确的找到对应的网络中继设备，因此，中心设备设置有固定的公网IP，各个子设备也设置有固定的公网IP，在组网时，中心设备通过查询对应的子设备的IP实现数据的下传，子设备通过连接的中心设备的IP实现向中心设备的数据上传，在上传和下传的过程中同样可以采用不同的加密协议，实现更好的安全效果。
当星型组网加密使用公网网络通信时，中心设备设置有固定的公网IP地址，而各个子设备无固定的公网IP地址时，在中心设备与各个子设备之间设置路由器，中心设备与路由器通过公网网络进行通信互联，路由器与对应的子设备进行通信连接。
在另外一些实施例中，当中心设备的公网IP地址确定，而子设备没有固定的IP地址时，需要在中心设备和子设备之间设置一个路由器，在通信接连的过程中，中心设备与路由器连接，路由器再给连接的子设备分配IP地址，从而实现中心设备与子设备之间的通信互联。
当网状组网加密使用专网网络通信时，各个网络中继设备之间互相采用专网网络进行通信互联。
当网状组网加密使用专网网络时，各个网络中继设备之间的通信连接采用专网网络连接，实现通信互联，采用专网网络连接时，网络中继设备上的的一个广域网WAN接口与另外一个网络中继设备上的一个广域网WAN接口进行连接，一个网络中继设备连接的网络中继设备数量小于等于该网络中继设备的广域网WAN接口数量，网络中继设备上的局域网LAN接口可以与其他的终端连接，将各个设备的局域网LAN接口与终端进行连接实现了各个终端在网状组网内的数据传输，且当一个终端需要与另外的终端进行数据传输时，采用加密协议进行加密传输可以进一步增加数据传输的安全性。
当网状组网加密使用公网网络通信时，各个网络中继设备均设置有固定IP地址，各个网络中继设备之间通过对应的IP地址互相进行通信互联。
当网状组网加密采用公网网络通信时，需要确定各个网络中继设备的IP地址，这样在组网以及数据传输时才能准确的找到对应的网络中继设备，并且在上传和下传的过程中可以采用不同的加密协议，实现更好的安全效果。
在本实施例中，各个网络中继设备之间通过会话初始协议SIP中继建立通信，采用互联网安全协议IPSEC加密通道进行了加密传输，加密方式包括量子密钥加密和普通密钥加密任意一种。可以理解的是，在此列出的通信协议和加密方式只是众多通信协议和加密方式中的一部分，只要能够应用到本发明实施了中的组网加密方法的通信协议和加密方式均属于本发明实施例的保护范围。
本发明实施例提出了一种星型组网加密和网状组网加密两种组网加密方法，通过这两种组网加密的加密解决了目前的组网方法没有进行加密，导致通信数据在传输过程中存在被窃取和串改的风险的问题。
第二实施例：
本实施例提供了本发明的组网加密方法在互联网安全协议IPSEC(InternetProtocol Security)系统中应用的实现方式。
如图3所示，为星型组网加密在IPSEC系统中的应用示意图，在图3中，网络中继设备A1作为中心设备，网络中继设备A2、A3、A4、A5……An作为子设备，中心设备与每一个子设备均通过广域网WAN接口连接，中心设备和子设备均通过局域网LAN接口与其他终端连接；中心设备A1和(n-1)个子设备A2～An通信连接，子设备A2～An分别与中心设备A1建立IPSEC加密通道，加密通道可以是量子采用量子密钥的量子加密通道，也可以是采用普通密钥的加密通道，子设备A2～An通过会话初始协议SIP中继与中心设备A1建立通信，因此子设备A2～An与中心设备A1的通信，都被子设备A2～An与中心设备A1建立的IPSEC加密通道进行了加密；子设备A2～An之间的通信，都是经过中心设备进行路由转发，因此子设备A2～An之间的通信也被IPSEC加密通道进行了加密。
当星型组网加密中的网络中继设备A1～An都处于专网网络中时，中心设备与子设备的通信连接方式如图4所示，在图4中网络中继设备A1～An处于专网网络中，具备相同的子网掩码，通过不同的WAN地址实现各个网络中继设备的区分。
当星型组网加密中的网络中继设备A1～An都处于公网网络中时，中心设备与子设备的通信连接方式如图5和图6所示。其中图5为，中心设备A1有固定公网IP地址，且子设备A2～An也有固定公网IP地址时的通信连接方式；图6为中心设备A1有固定公网IP地址，子设备A2～An无固定公网IP地址时的通信连接方式，此时需要在中心设备和子设备之间设置路由器实现中心设备和子设备的通信互联。
如图7所示，为网状组网加密在IPSEC系统中的应用示意图，在图3中，网络中继设备A1～A5之间互相进行通信连接，分别建立IPSEC加密通道,各台网络中继设备之间通过SIP中继建立通信，从而实现各台网络中继设备之间的通信数据都被进行了加密传输。
当网状组网加密中的网络中继设备A1～A5都处于专网网络中时，各个网络中继设备的通信连接方式如图8所示，在图8中网络中继设备A1～A5处于专网网络中，具备相同的子网掩码，通过不同的WAN地址实现各个网络中继设备的区分。
当网状组网加密中的网络中继设备A1～A5都处于公网网络中时，各个网络中继设备的通信连接方式如图9所示。中图9中，网络中继设备A1～A5都有固定公网IP地址来进行通信连接。
第三实施例
本实施例还提供了一种网络中继设备，参见图10所示，其包括业务处理模块1、交换平面2、电源3和散热系统4，其中：
业务处理模块1用于完成协议处理，呼叫处理，IP包处理；
交换平面2包括时分复用TDM交换平面和以太网交换平面，时分复用TDM交换平面提供无阻塞交换，用于窄带业务，以太网交换平面提供多路千兆接口线速转发和交换，用于宽带业务。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，在该计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，该一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以执行本发明实施例中第一实施例到第二实施例中的一种组网加密方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施例描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种组网加密方法，其特征在于，所述组网加密方法包括：星型组网加密和网状组网加密；
所述星型组网加密和所述网状组网加密均采用网络中继设备进行组网，所述网络中继设备用于通信业务处理和交换，通过广域网WAN接口实现互联，通过局域网LAN接口与其他终端连接；
所述星型组网加密包括至少三台所述网络中继设备，从所述至少三台网络中继设备中选择一台作为中心设备，剩余的网络中继设备作为子设备，所述中心设备与各个子设备进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输；
所述网状组网加密包括至少三台所述网络中继设备，各个网络中继设备之间互相进行通信互联，且均采用加密通道进行了加密传输；
所述各个网络中继设备之间通过会话初始协议SIP中继建立通信，采用互联网安全协议IPSEC加密通道进行加密传输，加密方式包括量子密钥加密和普通密钥加密任一种。
2.如权利要求1所述的组网加密方法，其特征在于，所述星型组网加密和所述网状组网加密所使用的通信网络包括：专网网络、公网网络和专网网络与公网网络的混合网络任意一种。
3.如权利要求2所述的组网加密方法，其特征在于，当所述星型组网加密使用专网网络通信时，所述各个子设备与各个中心设备的连接均通过专网网络进行通信互联。
4.如权利要求2所述的组网加密方法，其特征在于，当所述星型组网加密使用公网网络通信时，所述中心设备设置有固定的公网IP地址，所述各个子设备也设置有固定的公网IP地址，所述各个子设备与所述中心设备的连接通过对应的IP地址进行通信互联。
5.如权利要求4所述的组网加密方法，其特征在于，当所述星型组网加密使用公网网络通信时，所述中心设备设置有固定的公网IP地址，而所述各个子设备无固定的公网IP地址时，在所述中心设备与所述各个子设备之间设置路由器，所述中心设备与所述路由器通过公网网络进行通信互联，所述路由器与对应的子设备进行通信连接。
6.如权利要求2所述的组网加密方法，其特征在于，当所述网状组网加密使用专网网络通信时，所述各个网络中继设备之间互相采用专网网络进行通信互联。
7.如权利要求2所述的组网加密方法，其特征在于，当所述网状组网加密使用公网网络通信时，所述各个网络中继设备均设置有固定IP地址，所述各个网络中继设备之间通过对应的IP地址互相进行通信互联。
8.一种网络中继设备，其特征在于，所述网络中继设备应用于权利要求1-7任一项所述的组网加密方法中，所述网络中继设备包括：业务处理模块、交换平面、电源和散热系统；
所述业务处理模块用于完成协议处理，呼叫处理，IP包处理；
所述交换平面包括时分复用TDM交换平面和以太网交换平面，所述时分复用TDM交换平面提供无阻塞交换，用于窄带业务，所述以太网交换平面提供多路千兆接口线速转发和交换，用于宽带业务。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至7中任一项所述的组网加密方法。
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