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PPP及PPPOE協(xié)議介紹

云知道

PPP概念
PPP（Point-to-Point Protocol點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議）是為在同等單元之間傳輸數(shù)據(jù)包這樣的簡(jiǎn)單鏈路設(shè)計(jì)的鏈路層協(xié)議 。這種鏈路提供全雙工操作，并按照順序傳遞數(shù)據(jù)包 。設(shè)計(jì)目的主要是用來(lái)通過(guò)撥號(hào)或?qū)＞€方式建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接發(fā)送數(shù)據(jù)，使其成為各種主機(jī)、網(wǎng)橋和路由器之間簡(jiǎn)單連接的一種共通的解決方案 。
PPP鏈路建立過(guò)程
PPP協(xié)議中提供了一整套方案來(lái)解決鏈路建立、維護(hù)、拆除、上層協(xié)議協(xié)商、認(rèn)證等問(wèn)題 。PPP協(xié)議包含這樣幾個(gè)部分：鏈路控制協(xié)議LCP（Link Control Protocol）；網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP（Network Control Protocol）；認(rèn)證協(xié)議，最常用的包括口令驗(yàn)證協(xié)議PAP（PassWord Authentication Protocol）和挑戰(zhàn)握手驗(yàn)證協(xié)議CHAP（Challenge-Handshake Authentication Protocol） 。
LCP負(fù)責(zé)創(chuàng)建，維護(hù)或終止一次物理連接 。NCP是一族協(xié)議，負(fù)責(zé)解決物理連接上運(yùn)行什么網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以及解決上層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)生的問(wèn)題 。下面介紹PPP鏈路建立的過(guò)程：
PPP鏈路狀態(tài)機(jī)如圖1所示 。一個(gè)典型的鏈路建立過(guò)程分為三個(gè)階段：創(chuàng)建階段、認(rèn)證階段和網(wǎng)絡(luò)協(xié)商階段 。
階段1：創(chuàng)建PPP鏈路
LCP負(fù)責(zé)創(chuàng)建鏈路 。在這個(gè)階段，將對(duì)基本的通訊方式進(jìn)行選擇 。鏈路兩端設(shè)備通過(guò)LCP向?qū)Ψ桨l(fā)送配置信息報(bào)文（Configure Packets） 。一旦一個(gè)配置成功信息包（Configure-Ack packet）被發(fā)送且被接收，就完成了交換，進(jìn)入了LCP開(kāi)啟狀態(tài) 。應(yīng)當(dāng)注重，在鏈路創(chuàng)建階段，只是對(duì)驗(yàn)證協(xié)議進(jìn)行選擇，用戶(hù)驗(yàn)證將在第2階段實(shí)現(xiàn) 。
階段2：用戶(hù)驗(yàn)證
在這個(gè)階段，客戶(hù)端會(huì)將自己的身份發(fā)送給遠(yuǎn)端的接入服務(wù)器 。該階段使用一種安全驗(yàn)證方式避免第三方竊取數(shù)據(jù)或冒充遠(yuǎn)程客戶(hù)接管與客戶(hù)端的連接 。在認(rèn)證完成之前，禁止從認(rèn)證階段前進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議階段 。假如認(rèn)證失敗，認(rèn)證者應(yīng)該躍遷到鏈路終止階段 。在這一階段里，只有鏈路控制協(xié)議、認(rèn)證協(xié)議，和鏈路質(zhì)量監(jiān)視協(xié)議的packets是被答應(yīng)的 。在該階段里接收到的其他的packets必須被靜靜的丟棄 。最常用的認(rèn)證協(xié)議有口令驗(yàn)證協(xié)議（PAP）和挑戰(zhàn)握手驗(yàn)證協(xié)議（CHAP） 。認(rèn)證方式介紹在第三部分中介紹 。
階段3：調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議
認(rèn)證階段完成之后，PPP將調(diào)用在鏈路創(chuàng)建階段（階段1）選定的各種網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP） 。選定的NCP解決PPP鏈路之上的高層協(xié)議問(wèn)題，例如，在該階段IP控制協(xié)議（IPCP）可以向撥入用戶(hù)分配動(dòng)態(tài)地址 。這樣，經(jīng)過(guò)三個(gè)階段以后，一條完整的PPP鏈路就建立起來(lái)了 。
認(rèn)證方式
1 口令驗(yàn)證協(xié)議（PAP）
PAP是一種簡(jiǎn)單的明文驗(yàn)證方式 。NAS（網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，Network Access Server）要求用戶(hù)提供用戶(hù)名和口令，PAP以明文方式返回用戶(hù)信息 。很明顯，這種驗(yàn)證方式的安全性較差，第三方可以很輕易的獲取被傳送的用戶(hù)名和口令，并利用這些信息與NAS建立連接獲取NAS提供的所有資源 。所以，一旦用戶(hù)密碼被第三方竊取，PAP無(wú)法提供避免受到第三方攻擊的保障措施 。
2 挑戰(zhàn)-握手驗(yàn)證協(xié)議（CHAP）
CHAP是一種加密的驗(yàn)證方式，能夠避免建立連接時(shí)傳送用戶(hù)的真實(shí)密碼 。NAS向遠(yuǎn)程用戶(hù)發(fā)送一個(gè)挑戰(zhàn)口令（challenge），其中包括會(huì)話ID和一個(gè)任意生成的挑戰(zhàn)字串（arbitrary challengestring） 。遠(yuǎn)程客戶(hù)必須使用MD5單向哈希算法（one-way hashing algorithm）返回用戶(hù)名和加密的挑戰(zhàn)口令，會(huì)話ID以及用戶(hù)口令，其中用戶(hù)名以非哈希方式發(fā)送 。
CHAP對(duì)PAP進(jìn)行了改進(jìn)，不再直接通過(guò)鏈路發(fā)送明文口令，而是使用挑戰(zhàn)口令以哈希算法對(duì)口令進(jìn)行加密 。因?yàn)榉?wù)器端存有客戶(hù)的明文口令，所以服務(wù)器可以重復(fù)客戶(hù)端進(jìn)行的操作，并將結(jié)果與用戶(hù)返回的口令進(jìn)行對(duì)照 。CHAP為每一次驗(yàn)證任意生成一個(gè)挑戰(zhàn)字串來(lái)防止受到再現(xiàn)攻擊（replay attack） 。在整個(gè)連接過(guò)程中，CHAP將不定時(shí)的向客戶(hù)端重復(fù)發(fā)送挑戰(zhàn)口令，從而避免第3方冒充遠(yuǎn)程客戶(hù)（remote client impersonation）進(jìn)行攻擊 。

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