状态检测防火墙的设计与实现

论文摘要

近年来,随着计算机技术的发展,互联网的应用日益丰富,但网络的安全问题也越来越突出。防火墙作为实现网络间访问控制的一项有效措施,是强化网络安全的重要手段。本文介绍了防火墙技术的研究现状和发展趋势,分析了Windows网络体系结构,研究了网络封包截获技术。针对防火墙的过滤技术,探讨了状态检测防火墙中的特点、工作原理和关键技术。并在此基础上,提出了一种状态检测防火墙实现方案。通过建立并维护一张连接状态表,运用连接跟踪技术和合法性检测技术,实现对系统的访问控制。本系统采用Visual C++6.0和Windows DDK for XP作为开发工具,在Windows XP下调试通过,并在典型的网络环境下进行了系统测试。测试结果表明,本方案所设计的状态检测防火墙,能够有效地实现网络间的安全访问控制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 表格和插图清单
• 第一章 绪论
• 1.1 网络安全概述
• 1.1.1 Internet安全现状
• 1.1.2 网络攻击方式
• 1.1.3 网络安全技术
• 1.2 防火墙概述
• 1.2.1 防火墙的功能
• 1.2.2 防火墙的分类
• 1.2.3 防火墙的发展历程
• 1.2.4 防火墙的发展趋势
• 第二章 Windows网络体系
• 2.1 OSI网络参考模型
• 2.2 TCP/IP协议
• 2.2.1 TCP/IP的分层
• 2.2.2 IP数据报格式
• 2.2.3 传输层（TCP和UDP）
• 2.2.4 应用层协议
• 2.2.5 封装
• 2.3 Windows网络架构
• 2.3.1 Windows操作系统的总体架构
• 2.3.2 Windows网络程序的架构
• 2.4 本章小结
• 第三章 网络封包截获技术
• 3.1 用户态封包截获技术
• 3.1.1 Winsock分层服务提供者（LSP）
• 3.1.2 Windows 2000包过滤接口
• 3.1.3 替换WINSOCK动态连接库
• 3.2 核心态封包截获技术
• 3.2.1 TDI过滤驱动程序
• 3.2.2 核心态Sockets过滤
• 3.2.3 Win2000过滤钩子驱动程序
• 3.2.4 NDIS中间层驱动程序
• 3.2.5 NDIS Hook驱动程序
• 3.3 本章小结
• 第四章 状态检测技术
• 4.1 状态检测技术
• 4.2 状态检测技术原理
• 4.3 状态检测关键技术
• 4.3.1 连接跟踪技术
• 4.3.2 合法性检测技术
• 4.4 状态检测技术的特点
• 4.5 本章小结
• 第五章 状态检测防火墙的设计与实现
• 5.1 系统总体设计
• 5.1.1 系统设计目标
• 5.1.2 系统设计思路
• 5.1.3 系统工作原理
• 5.1.4 系统功能模块划分
• 5.1.5 开发工具及环境
• 5.2 防火墙关键模块的实现
• 5.2.1 SPI HOOK的实现
• 5.2.2 NDIS HOOK的实现
• 5.2.3 协议解析的实现
• 5.2.4 状态检测的实现
• 5.2.4.1 TCP数据包状态检测
• 5.2.4.2 UDP数据包状态检测
• 5.2.4.3 ICMP数据包过滤
• 5.2.4.4 状态表和临时表的定时控制设计
• 5.2.5 管控规则的实现
• 5.2.6 日志结构
• 5.3 测试与分析
• 5.3.1 测试环境
• 5.3.2 测试内容及结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考资料