Windows用户态封包截获技术的研究及应用

论文摘要

网络技术的迅速发展,给人们的生活及生产带来了巨大转变,它在丰富人们精神生活的同时,也给人们的工作带来便捷。但是,计算机网络是一柄双刃剑,它具有联结形式多样性、终端分布不均匀性和网络的开放性、互连性、易受攻击等特征,所以网上信息的安全和保密是一个至关重要的问题。伴随着网络安全问题的日益突出,网络安全产品备受人们重视。个人防火墙也是在这一时期才慢慢兴起的,它正是以它的小巧方便而在众多网络安全产品中脱颖而出,成为最受用户欢迎的安全产品。本文将介绍防火墙的发展、防火墙技术的分类及防火墙一般原理,并介绍几种当前国内外比较受欢迎的Windows个人防火墙。所有基于Windows操作系统的个人防火墙技术的核心是Windows网络数据包封包截获技术,而不同的防火墙对数据包的拦截在具体的实现方式上有很大的不同。本文详细的讨论了Windows平台下应用层及核心层网络数据包封包拦截方式,应用层网络数据包拦截方式包括LSP(即分层服务提供商)、Windows2000包过滤接口、替换系统自带的Winsock动态连接库等；核心层网络数据包拦截方式如：TDI过滤驱动程序、NDIS(网络驱动程序接口规范)中间层驱动程序、NDIS过滤钩子程序、Win2000过滤钩子驱动程序等。另外,基于对本论文考虑,文中对应用层进行网络数据的拦截的Winsock 2 SPI编程技术,也进行了较为详细的介绍。在此基础上,本文第四章提出了Windows网络数据包拦截技术的一个应用,即Windows个人防火墙的设计,并且在第五章,作者描述了此个人防火墙的核心模块的具体实现。本文从软件工程的角度,从功能分析、模块设计、文件结构定义、界面设计、具体编码等方面完整地介绍了此简易个人防火墙的开发全过程。因此,从本文中,读者不仅可以了解到比较全面的应用层网络数据包拦截技术,而且可以按照本文提到的方法自己创作一个基于Windows应用层网络数据包拦截技术的个人防火墙。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 研究环境及意义
• 1.2 预期的目标
• 1.3 计算机网络安全介绍
• 1.3.1 网络安全知识
• 1.3.2 网络安全现状分析
• 1.3.3 网络安全措施
• 1.4 本文的组织结构
• 第2章 Windows防火墙技术
• 2.1 防火墙介绍
• 2.1.1 防火墙的发展
• 2.1.2 防火墙种类
• 2.2 Windows个人防火墙及与网络封包拦截关系
• 2.2.1 Windows个人防火墙
• 2.2.2 个人防火墙与Windows网络封包拦截关系
• 第3章 Windows网络封包拦截机制
• 3.1 Windows体系结构概述
• 3.1.1 ISO-OSI体系结构介绍
• 3.1.2 OSI协议与Windows映射
• 3.1.3 TCP/IP协议架构及在Windows中的实现
• 3.2 Windows系统架构
• 3.2.1 Windows系统的总体架构
• 3.2.2 Windows网络体系结构
• 3.3 Winsock 2 SPI技术概述
• 3.3.1 Winsock 2 SPI编程
• 3.3.2 Winsock 2 SPI优缺点分析
• 3.4 Windows网络封包截获技术
• 3.4.1 应用层网络封包拦截方式
• 3.4.2 核心层网络数据包拦截方式
• 第4章 MyFireWall个人防火墙总体设计
• 4.1 MyFireWall系统功能需求分析
• 4.1.1 Windows个人防火墙功能描述
• 4.1.2 MyFireWall系统功能分析
• 4.2 MyFireWall系统流程图
• 4.2.1 系统流程图
• 4.2.2 MyFireWall系统具体功能描述
• 4.3 MyFireWall模块设计
• 4.3.1 MyFireWall模块设计的依据
• 4.3.2 系统模块图
• 4.3.3 各模块间接口说明
• 4.4 MyFireWall系统界面设计
• 4.4.1 应用程序监控界面
• 4.4.2 访问控制界面
• 4.4.3 封包监控界面
• 第5章 MyFireWall个人防火墙实现
• 5.1 MyFireWall系统文件结构设计
• 5.1.1 安全规则文件结构
• 5.1.2 日志文件结构
• 5.2 系统核心功能的实现
• 5.2.1 封包截获模块
• 5.2.2 EXE访问规则控制模块
• 5.2.3 文件操作模块
• 第6章 总结及展望
• 6.1 本文主要工作总结
• 6.2 对未来工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研情况