基于网络的入侵检测系统的研究与实现

论文摘要

随着计算机网络技术的普及，计算机网络已经成为人们生活不可缺少的一部分。随着计算机网络在人们生活中所占比重的不断增加，计算机网络安全问题也越来越引起人们的重视。骇客入侵和病毒感染等各种网络攻击事件带来的经济损失每年都在迅猛递增。因此，加强计算机网络的安全性非常重要。目前的网络安全技术主要有防火墙、访问控制和加密技术等。入侵检测系统是对以上技术的有效补充，它能够帮助网络系统管理员及时地发现各种入侵企图及入侵现象，并迅速采取措施，提高了网络安全体系的完整性。论文首先介绍了计算机网络安全的现状以及网络安全的主要技术；其次，介绍了入侵检测系统的发展史、入侵检测系统的分类以及入侵检测的标准化：CIDF和IDWG；论文重点分析了基于网络的入侵检测系统的各个组成模块，包括网络数据包捕获模块、包解码模块、规则解析模块、检测分析模块以及响应模块等，并实现了一个基于Windows平台的网络入侵检测系统。论文讨论了多线程技术，将多线程技术融入了系统结构的整体设计中，更有效地分担了整个系统的负载，减少了在高速网络环境中可能出现的系统瓶颈。规则匹配是系统的核心模块，论文最后对规则匹配算法进行了分析，并提出了有效的改进方法，给系统的整体性能带来了显著的提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的意义
• 1.2 本文主要研究内容
• 1.3 章节安排
• 第二章 网络安全概述
• 2.1 网络安全威胁
• 2.2 网络安全技术
• 2.3 常见网络入侵流程
• 第三章 入侵检测系统
• 3.1 入侵检测系统的产生与发展
• 3.2 入侵检测系统概述
• 3.3 入侵检测的过程
• 3.3.1 信息收集
• 3.3.2 信息分析
• 3.3.3 告警与响应
• 3.4 入侵检测技术
• 3.4.1 异常检测技术
• 3.4.2 误用检测技术
• 3.5 入侵检测系统分类
• 3.5.1 根据目标系统的类型分类
• 3.5.2 根据入侵检测系统分析的数据来源分析
• 3.5.3 根据入侵检测分析方法分类
• 3.5.4 根据检测系统对入侵攻击的响应方式分类
• 3.5.5 根据各个模块运行的分布方式分类
• 3.6 入侵检测的标准化工作
• 3.6.1 CIDF
• 3.6.2 IDWG
• 第四章 基于网络的入侵检测系统
• 4.1 NIDS
• 4.2 NIDS 的体系结构
• 4.3 对 NIDS 的多线程改造
• 第五章 NIDS 的设计与实现
• 5.1 网络数据包捕获模块
• 5.1.1 BPF 模型
• 5.1.2 Winpcap 的数据包捕获机制
• 5.1.3 交换网络环境下的数据包捕获
• 5.2 包解码模块
• 5.3 规则解析模块
• 5.3.1 规则头
• 5.3.2 规则体
• 5.4 预处理模块
• 5.4.1 数据预处理
• 5.4.2 预处理程序
• 5.5 检测分析模块
• 5.5.1 BF 算法
• 5.5.2 KMP 算法
• 5.5.3 BM 算法
• 5.6 响应模块
• 5.6.1 响应技术
• 5.6.2 响应模块的设计
• 5.7 系统的实现
• 5.7.1 系统的构成
• 5.7.2 部分攻击测试
• 5.7.3 对 snort 性能提升的设计与实现
• 第六章 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 入侵检测系统的现状与不足
• 6.2.1 IDS 的研究现状
• 6.2.2 IDS 的不足
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 入学期间发表的学术论文