校园网ARP攻击检测系统设计与开发

论文摘要

为了在互联网络上传送报文,需要知道目的主机的物理地址,这样就存在把IP地址变换成物理地址的地址转换问题,ARP(地址解析协议)就是起这样的作用。由于现在校园网网络安全防护普遍相对较弱,容易被破坏者通过包括ARP漏洞攻击在内的手段篡改和侵扰,校园网不能正常运行甚至瘫痪崩溃的事件时有发生,已成为校园网网络安全需要解决的重要隐患。介绍了ARP攻击的原理及危害,根据ARP攻击将导致ARP包网络传输流量突变的特点,通过实时监测校园网ARP包网络传输流量的变化,建立相应ARMA流量预测模型来及时发现ARP攻击,通过发出报警信号和定位攻击主机来减轻校园网维护工作量。研究并讨论了入侵检测系统实现过程,阐述了误用入侵检测和异常入侵检测的原理,重点是利用网络流量实测数据,建立了ARMA网络流量预测模型——通过对ARMA模型的自相关系数进行分析,提出了ARMA模型参数的初步估计方法,分析了ARMA模型的特点。通过使用ARMA流量预测模型进行流量预测,根据预测值与实测值的误差值进行ARP攻击报警,系统可以有效地检测出校园网上存在的ARP攻击,提示攻击主机信息,为实现校园网络信息安全提供了保障。阐述了系统的设计思想、主要功能模块、报警处理流程以及主要功能的实现和测试、主界面设计,通过测试表明系统能够实现对校园网ARP包网络传输流量变化实时监控,有助于提高校园网管理水平和信息安全水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究的目的与意义
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 系统关键技术
• 2.1 ARP攻击实现原理
• 2.1.1 ARP工作原理
• 2.1.2 ARP攻击原理
• 2.2 ARP攻击与入侵检测
• 2.2.1 入侵检测原理
• 2.2.2 检测系统分类
• 2.3 ARMA流量模型
• 2.3.1 模型概述
• 2.3.2 ARMA模型的自相关分析
• 2.4 WINPCAP介绍
• 2.5 本章小结
• 第三章 系统总体和详细设计
• 3.1 总体设计思路
• 3.2 功能详细设计
• 3.2.1 系统功能部件
• 3.2.2 基本显示功能
• 3.2.3 详细显示功能
• 3.2.4 ARP数据包截获功能
• 3.2.5 报警处理功能
• 3.3 本章小结
• 第四章 系统实现
• 4.1 系统设置
• 4.2 网段扫描
• 4.3 ARP攻击
• 4.4 对比与结论
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统测试
• 5.1 测试环境
• 5.2 系统可用性测试
• 5.2.1 测试步骤
• 5.2.2 测试结论
• 5.3 系统有效性测试
• 5.3.1 网段扫描
• 5.3.2 ARP攻击
• 5.3.3 网关欺骗
• 5.3.4 IP冲突
• 5.4 测试结论
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文完成的主要内容
• 6.2 进一步研究的方向
• 致谢
• 参考文献