基于报文内容的网络审计技术研究

论文摘要

随着互联网的发展,网络上的信息量骤增,网络应用日益普及,网络与信息系统的基础性、全局性作用日益增强,网络上也存在各种内容非法以及各种威胁网络安全的攻击入侵行为,所以,网络内容安全问题更加突出。目前,研制如何有效监控网络内容信息,发现网上有害信息,控制、处置以及打击各种网上违法犯罪活动的专用工具己成为各国政府、机构的迫切需要和重要任务。网络内容审计与监控系统就是一种负责从网络上获取所有或部分信息,针对网络传输内容和行为进行分析审计、监控的系统。网络内容审计与监控系统及其关键技术是目前网络安全领域的研究热点,许多关键技术尚处于研究探讨之中。论文从网络安全问题产生的根源出发研究信息审计的技术背景,分析了防火墙和入侵检测系统中采用的网络审计与监控技术的现状,以TCP/IP中常见协议为基础,从体系结构模型、数据采集、报文重组、数据挖掘等方面研究了网络内容审计与监控的关键技术。论文具体开展了以下几个方面的工作:1.提出一个网络内容审计与监控系统的模型结构,并对模型的各个组成部分以及各个组成部分的功能和设计要点进行了介绍,力求系统功能完善,并且易于扩展。2.针对目前数据采集的现状,讨论了一个数据采集分析模型的体系结构,说明了模型的各个组成部分的功能和以及各部分之间的关系,并讨论了数据采集与分析的相关技术。3.针对互联网中应用协议多,分析复杂的问题,讨论了一种数据还原的算法,该算法根据应用层协议标志特征区分应用层协议,将一个会话中的所有数据包进行拼接,以获得一个基于会话的完整记录。4.针对监控系统数据来源多,而且系统异构、来源异构的特点,分析了数据挖掘技术在网络内容审计系统中的应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 信息安全监控审计类技术的演进
• 1.2.1 产品的发展阶段
• 1.2.2 国内外发展现状
• 1.3 作者主要工作及论文章节安排
• 2 网络审计与监控技术概述
• 2.1 安全问题产生的根源
• 2.2 信息审计系统的产生
• 2.3 网络行为审计与监控技术
• 2.3.1 防火墙
• 2.3.2 入侵检测系统
• 2.4 TCP/IP 协议族的相关技术
• 2.4.1 以太网帧格式
• 2.4.2 网际协议
• 2.4.3 传输控制协议TCP
• 2.4.4 用户数据报协议UDP
• 2.4.5 应用层协议
• 2.5 小结
• 3 网络内容审计系统结构
• 3.1 系统结构模型
• 3.2 网络数据采集分析子系统
• 3.3 数据中心子系统
• 3.3.1 数据采集控制管理模块
• 3.3.2 应用平台控制管理模块
• 3.4 网络内容审计应用子系统
• 3.4.1 查询和管理终端模块
• 3.4.2 案件管理和分析模块
• 3.4.3 信息发布服务器模块
• 3.5 小结
• 4 网络数据的采集与分析
• 4.1 数据采集的性能瓶颈及提高数据采集性能常用技术
• 4.2 网络数据采集分析模型的体系结构
• 4.2.1 数据采集分析器
• 4.2.2 数据采集分中心
• 4.2.3 数据采集控制中心
• 4.2.4 通信模块
• 4.3 数据采集和分析的相关技术
• 4.3.1 数据包捕获技术
• 4.3.2 数据包过滤技术
• 4.3.3 数据分流技术
• 4.3.4 协议分析技术
• 4.3.5 数据的模式匹配技术
• 4.4 小结
• 5 TCP/IP 协议数据分析还原技术
• 5.1 重组原理
• 5.1.1 算法模型
• 5.1.2 会话标志
• 5.1.3 会话状态结构
• 5.1.4 协议四元组
• 5.2 数据还原
• 5.2.1 应用层还原重组算法
• 5.2.2 面向应用层协议分析还原例子
• 5.3 小结
• 6 对报文内容的数据挖掘
• 6.1 数据挖掘概述
• 6.2 网络内容审计中的知识发现问题
• 6.2.1 异构数据源的集成与整合
• 6.2.2 数据分析与知识发现
• 6.3 用户上网行为的关联挖掘
• 6.3.1 关联规则
• 6.3.2 关联规则的经典挖掘算法
• 6.3.3 用户上网行为分析的关联规则挖掘
• 6.4 小结
• 7 总结和对未来工作的展望
• 7.1 本文的工作
• 7.2 进一步研究的方向
• 致谢
• 参考文献
• 附录