移动IPv6作为新一代移动网络的首选协议,不仅面临着无线网络所存在的诸多安全威胁,而且其自身也存在若干安全漏洞。在RFC3776中,虽然提出使用IPsec和返回路由可达过程等安全机制,但规定的IPsec保护主要应用于移动IPv6网络中关系较为固定的实体间的通信,返回路由可达过程本身也存在安全漏洞,所以提出一个针对移动IPv6环境的完整的安全解决方案是当前亟待解决的问题。通过对移动IPv6网络及IPsec机制的安全性分析,提出了基于IPsec的移动IPv6网络IP层安全解决方案MIPsec。具体采用IPsec保护所有端到端的通信,包括移动节点发往家乡代理和通信对端的绑定注册和绑定更新,移动节点和通信对端之间的通信数据等,并改进IKEv2协议以实现移动节点的接入认证、传输认证和切换认证的过程。为了有效验证MIPsec安全方案的效率、正确性和可行性,论文基于NS-2仿真平台对MIPsec安全方案进行了仿真实现与验证。NS-2平台下尚无支持IPsec协议的组件,论文扩展开发了MIPsec协议组件,提出了使IPsec协议与NS-2仿真平台现有网络体系良好融合的MIPsec仿真设计方案,并实现了仿真方案中的安全策略和安全关联数据库模块、ESP协议模块、IKEv2协议模块、认证模块。通过配置网络环境,运行仿真脚本所获得的仿真数据表明,扩展的MIPsec协议组件的各个功能模块的运行结果是正确的。结果验证了MIPsec安全方案是可行的,能够有效地解决移动IPv6网络中IP层的安全问题,为解决移动IPv6网络在实际应用中存在的安全问题提供了良好的实验方案。