基于HTTP隧道的个人防火墙穿透技术研究

论文摘要

随着互联网的高速发展,人们的工作、生活已经越来越依赖网络。攻击网络的手段层出不穷,网络安全问题也变得尤为重要。为了防范恶意的网络攻击行为,越来越多的联网主机安装使用了个人防火墙。随着个人防火墙技术的日趋成熟以及个人防火墙的广泛使用,恶意网络攻击行为的危害和影响得到了有效的抑制。个人防火墙技术一方面保护着网络的安全;另一方面网络攻击者的传统木马及控守工具的正常工作受到挑战,现今的防火墙技术能够检测和识别绝大多数传统木马的连接数据包,从而对其进行拦截,这样传统木马就无法正常工作,迫切需要研究一种新技术来穿透个人防火墙进行网络通信。本文在对Windows操作系统网络架构和个人防火墙技术的研究和分析基础上,提出了反向连接结合HTTP隧道技术的穿透防火墙通信方法,实现了反向连接结合HTTP隧道穿透防火墙模块,并在实际的防火墙上测试验证了方法的有效性。本文首先介绍了Windows体系结构,介绍了Windows的总体结构和各个分层,概述了Windows下的各个组件及其作用,着重介绍了Windows网络组件。接着介绍了防火墙技术,首先介绍了防火墙的定义和作用,然后指出目前防火墙系统所存在的一些缺陷,为防火墙穿透通信技术的研究提供了思路,重点介绍了Windows环境下个人防火墙技术和个人防火墙网络数据包截获技术。在研究防火墙探测理论后,设计实现了一个防火墙探测系统。该系统可以探测出目标机器上是否存在防火墙,安装的是何种防火墙,防火墙允许哪些服务进入(ACL规则),从而确定防火墙的脆弱点所在。最后在总结分析应用层的几种防火墙穿透技术基础上,提出了反向连接结合HTTP隧道的防火墙穿透通信方法,设计并实现了HTTP隧道防火墙穿透通信模块。本论文实现了在计算机应用层次利用反向连接结合HTTP隧道的方式来穿透防火墙,经过测试,能穿透目前主流的防火墙,验证了本系统的有效性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文的章节安排
• 第二章 Windows 体系结构与个人防火墙技术
• 2.1 Windows 体系结构
• 2.1.1 Windows 操作系统结构
• 2.1.2 Windows 网络组件
• 2.2 防火墙技术
• 2.2.1 防火墙定义
• 2.2.2 防火墙作用
• 2.2.3 防火墙产品分类
• 2.2.4 Windows 环境下个人防火墙技术
• 2.2.5 防火墙弱点
• 2.3 个人防火墙网络数据包截获技术
• 2.3.1 应用层网络数据包拦截技术
• 2.3.2 核心层网络数据包拦截技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 防火墙探测及应用层防火墙穿透技术
• 3.1 防火墙探测理论
• 3.1.1 Firewalking 探测理论
• 3.1.2 其它探测方法
• 3.2 防火墙探测系统
• 3.2.1 地址扫描技术分析
• 3.2.2 端口扫描技术分析
• 3.2.3 基于TCP 报文的防火墙探测系统
• 3.3 应用层防火墙穿透技术
• 3.3.1 IP 欺骗技术分析
• 3.3.2 反弹木马穿透
• 3.3.3 HTTP 隧道技术
• 3.3.4 共享DNS 套接字技术
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于HTTP 隧道的防火墙穿透模块设计与实现
• 4.1 HTTP 隧道原理
• 4.2 反向连接技术
• 4.2.1 木马工作原理
• 4.2.2 反向连接技术
• 4.3 HTTP 隧道设计
• 4.3.1 HTTP 隧道设计思想
• 4.3.2 数据封装
• 4.3.3 HTTP 隧道通信结构
• 4.3.4 HTTP 模块的实现
• 4.3.5 TUNNEL 模块的实现
• 4.3.6 HTTP 隧道客户端实现
• 4.3.7 HTTP 隧道服务器端实现
• 4.3.8 HTTP 隧道数据交互过程
• 4.3.9 HTTP 隧道安全性增强
• 4.4 穿透效果测试
• 4.4.1 测试环境
• 4.4.2 测试内容
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 课题总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文