基于Linux防火墙的设计与实现

论文摘要

在Internet不断发展的同时,信息技术已的巨大推动力在促进着经济发展和社会进步,当今社会,信息资源高度计算机化,无论在任何时候、任何地方对任何人都变得越来越有价值。不管是存储在服务器里、工作站中还是流通于Internet上的信息都已成为一个关系事业成败、举足轻重的关键点,因此保证信息的安全就显得格外重要。作为近年发展起来的一项重要网络安全技术,防火墙技术的主要作用是在网络入口处检查网络通讯,根据客户设定的安全规则,在保护内部网络安全的前提下,保障内外网络通讯。本文开发的防火墙以保护Linux服务器的安全为目标,通过对Linux内核的深入研究,首先提出了Linux系统中状态检测技术的内核原理及用户空间实现方法,采用Netfilter的连接跟踪技术对传统包过滤做出了改进。然后从防火墙策略、总体设计、具体设计和iptables用户空间实现等几个方面来考虑,提出了较全面的防火墙设计方案,在此基础上分别实现了适用于Linux服务器SSH、FTP、DNS、Web等基本网络服务的防火墙模块,通过对包连接状态的检测而绕开其他繁琐的过滤规则,完成迅速数据流状态的分析,从而大大提高了防火墙的过滤效率,并通过测试证明其在实际应用中的有效性和可靠性,为Linux防火墙技术的下一步发展提供借鉴作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景及意义
• 1.2 论文所做的工作
• 1.3 论文的结构
• 第二章 网络安全技术
• 2.1 防火墙技术
• 2.2 网络安全的本质与基础需求
• 2.3 网络分层安全体系结构
• 2.4 网络安全管理策略
• 2.5 维护网络安全的基本措施
• 第三章 黑客常用攻击手段及防范
• 3.1 计算机黑客
• 3.2 常用的黑客攻击手段
• 3.3 几种典型的拒绝服务攻击及其防范措施
• 3.3.1 OOB 攻击
• 3.3.2 Land 攻击
• 3.3.3 IGMP 攻击
• 3.3.4 IP 碎片攻击
• 3.3.5 SYN 洪水攻击
• 3.3.6 分布式拒绝服务（DDOS，Distributed Denial Of Service）攻击
• 3.3.7 扫描器
• 第四章 Linux 防火墙
• 4.1 Linux 系统简介
• 4.2 Linux 防火墙简介
• 4.3 Linux 防火墙框架
• 4.3.1 Netfilter 简介
• 4.3.2 Netfilter 的结构
• 4.3.3 Netfilter 的配置工具——iptables
• 4.4 模块编程介绍
• 4.5 防火墙用到的基本技术
• 4.5.1 连线跟踪
• 4.5.2 包过滤
• 4.5.3 地址转换
• 4.5.4 包处理
• 第五章 基于Netfilter 的状态检测防火墙的设计与实现
• 5.1 状态检测防火墙设计
• 5.1.1 防火墙设计模型
• 5.1.2 防火墙设计策略
• 5.1.3 防火墙设计思想
• 5.2 防火墙的内核准备
• 5.2.1 编译Netfilter
• 5.2.2 防火墙的初始化
• 5.2.3 防火墙日志
• 5.3 防火墙模块的实现
• 5.3.1 防火墙状态检测功能的实现
• 5.3.2 SSH 状态检测模块实现
• 5.3.3 FTP 状态检测模块实现
• 5.3.4 DNS 状态检测模块实现
• 5.3.5 WEB 服务状态检测模块实现
• 第六章 防火墙测试
• 6.1 防火墙的启动和停止
• 6.2 SSH 模块测试
• 6.2.1 防火墙规则列表
• 6.2.2 远程连接测试
• 6.3 FTP 模块测试
• 6.3.1 防火墙规则列表
• 6.3.2 FTP 远程连接
• 6.3.3 到本地的FTP 连接
• 6.4 DNS 和Web 服务模块测试
• 6.4.1 防火墙规则列表
• 6.4.2 从本机访问外部网页的Web 服务测试
• 第七章 Linux 的入侵检测系统
• 第八章 结束语
• 8.1 所做的工作
• 8.2 完善的方向
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间研究成果