PPP协议原理

PPP

PPP协议是一种点到点链路层协议，主要用于在全双工的同异步链路上进行点到点的数据传输。

PPP协议的特点

       ①PPP协议既支持同步传输也支持异步传输。而X.25、FR等链路层协议仅支持同步传输；SLIP仅支持异步传输。

　　②PPP协议具有很好的扩展性，在以太网中时，可以扩展为PPPoE。

　　③PPP协议提供了LCP（链路控制协议）用于链路层参数的协商；提供了NCP（网络控制协议）用于网络层参数的协商。

　　④PPP协议提供了CHAP（质询握手认证协议）、PAP（密码身份验证协议），更好的保证了网络的安全性。

　　⑤无重传机制，网络开销小，速度快。

PPP连接的建立过程

       ① Dead阶段：此阶段表示物理层不可用。当通信双方检测到物理线路激活时，会从Dead阶段变为Establish阶段（链路建立阶段）。

　　② Estblish阶段：此阶段进行LCP参数协商。内容包括最大接收单元MRU、认证方式等选项。当协商成功后，会进入Opened状态，表示底层链路已经建立；反之，则返回到Dead阶段。

　　③ Authenticate阶段：此阶段可有可无（多数情况下是有的）。如果需要认证，则在底层链路建立过程中必须进行认证。认证通过或无认证，则进入Network阶段；反之，则进入终止阶段，再返回到Dead阶段。

　　④ Network阶段：此阶段进行NCP协商。通过NCP协商来选择和配置一个网络层协议并进行网络参数的协商。只有相应的网络参数协商成功后，才会建立网络层通信。反之，则会进入终止阶段，在进入Dead阶段。

　　⑤ 当NCP协商成功后，PPP链路将保持通信状态。

　　⑥ Terminate阶段：此阶段所有资源都被释放，通信双方将回到Dead阶段。

PPP提供的两种认证协议

     PAP认证过程（两次握手）：

　　a. 被认证方将配置的用户名和密码信息使用Authenticate-Request报文以明文方式发送给认证方。

　　b.认证方收到被认证方发送的用户名和密码之后，根据本地配置的用户名和密码数据库进行匹配，若匹配，则返回Authenticate-Ack报文表示认证成功。否则返回Authenticate-Nak报文，表示失败。

　   CHAP认证过程（三次握手）：

　　a. 认证方发送一个Challenge报文给被认证方，报文中包含Identifier信息与一个随机产生的Challenge字符串，此Identifier即后续报文使用的Identifier。

　　b. 被认证方收到此Challenge报文后，进行一次加密运算，运算公式为MD5（Identifier + 密码 + Challenge）。从而得到一个16字节长的摘要信息，然后将此信息和在端口上配置的CHAP用户名一起封装在Response报文中回应认证方。

　　c. 认证方收到被认证方发送的Response报文后，按照其中封装的用户名查找对应的密码，得到密码后，按照上面的计算公式也进行一次计算，计算结果与Response报文中的进行对比，相同则认证成功，不相同则认证失败。

　　在CHAP认证方式中，由于密码是加密之后传输，所有极大的提高了安全性。