网络安全协议的分层体系结构知识图谱

 目录

一、链路层（最底层）

底层协议如 IEEE 802.1X（端口认证）

二、网络层（IP 层）

网络层安全协议

• AH（Authentication Header）

• ESP（Encapsulating Security Payload）

• IPSec

三、传输层

传输层安全协议

• SSL/TLS（Secure Sockets Layer / Transport Layer Security）

• SSH（Secure Shell）

• DTLS（Datagram Transport Layer Security）

四、认证授权层（逻辑层）

身份认证与授权协议

• SAML（Security Assertion Markup Language）

• OAuth 2.0

• JWT（JSON Web Token）

• Kerberos

• OpenID Connect

五、应用层（最高层）

应用层安全协议

• HTTPS（HTTP over TLS）

• S/MIME（Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions）

• SET（Secure Electronic Transaction）

• FTPS（FTP over SSL/TLS）

• DNSSEC（Domain Name System Security Extensions）

总结：分层设计的意义

网络安全协议的分层体系结构，按照网络协议栈从底层到底层依次分为：链路层、网络层、传输层、认证授权层、应用层，其中每一层都引入了安全协议来保障通信的数据机密性、完整性、认证性与可用性。下面是对这张图的详细解析：

一、链路层（最底层）

底层协议如 IEEE 802.1X（端口认证）

作用：提供链路层的接入控制，防止未经授权的设备连接到网络。

应用场景：企业内网、无线网络接入认证（如Wi-Fi 企业级认证）。

核心机制：基于端口的网络访问控制，通过 EAP（可扩展认证协议）完成认证过程。

二、网络层（IP 层）

网络层安全协议

主要通过 IPSec（Internet Protocol Security） 实现加密与认证：

• AH（Authentication Header）

作用：提供数据源认证与数据完整性校验（但不加密）。

适用场景：对数据不需要保密，但要求不能被篡改的场景。

• ESP（Encapsulating Security Payload）

作用：提供加密+认证，保证数据的机密性与完整性。

应用：VPN、隧道加密通信。

• IPSec

作用：是一个协议集，结合 AH 和 ESP，用于加密 IP 层数据包。

工作模式：支持传输模式（仅加密数据）和隧道模式（加密整个 IP 包）。

三、传输层

传输层安全协议

保障应用之间数据通信的安全性：

• SSL/TLS（Secure Sockets Layer / Transport Layer Security）

作用：为 TCP 提供加密，保障数据机密性与完整性。

应用：HTTPS、SMTP over TLS、FTPS 等。

• SSH（Secure Shell）

作用：用于远程安全登录、远程命令执行。

机制：基于公钥加密，保障身份验证与通信安全。

• DTLS（Datagram Transport Layer Security）

作用