基于IPv6分布式防火墙的设计与实现

论文摘要

随着计算机网络的发展和普及,特别是互联网大规模的应用,网络安全越来越受到人们的普遍关注。防火墙作为保障网络安全的重要手段已被广泛应用到计算机网络中。目前新一代基于IPv6协议的互联网即将得到大规模应用;因此,进行IPv6防火墙的研究是必要而且是迫切的。传统的防火墙设置在网络边界,在内部企业网和外部互联网之间构成一个屏障,进行网络存取控制。但是传统防火墙存在一个致命的缺陷:传统防火墙把内部网络一端的用户看成是可信任的,外部网络一端的用户则都被作为潜在的攻击者来对待。分布式防火墙的出现可以有效的解决了传统防火墙的缺陷。分布式防火墙把Internet和内部网络均视为“不友好的”。它对个人计算机进行保护的方式如同边界防火墙对整个网络进行保护一样。从总体上说分布式防火墙技术还处在进一步的发展阶段。本文首先对当前Internet发展现状和网络安全问题进行了介绍,指出传统防火墙的不足。在第2章中首先介绍了传统防火墙的发展现状、体系结构等方面的知识,进一步指出了传统防火墙所面临的问题,由此引入了分布式防火墙,并对其进行了研究,对几种现存的分布式防火墙模型进行详细的分析,在此基础上,设计和实现了一个充分利用现有技术基于IPv6的分布式防火墙系统。在随后的章节中又对分布式防火墙所用的技术,如IPSec、Netfitler/Iptables和NDIS做了进一步的探讨,并给出分布式防火墙的实现方案。本文基于理论分析和技术实现,对基于IPv6分布式防火墙技术进行了研究和实现,为IPv6平台下的网络安全做出了有效的探索。

论文目录

• 论文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 概述
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究的现状
• 1.3 论文的研究目的及内容
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 防火墙介绍
• 2.1 防火墙简介及作用
• 2.1.1 防火墙概述
• 2.1.2 防火墙的作用
• 2.2 防火墙技术分类
• 2.2.1 包过滤（Packet Filtering）型
• 2.2.2 应用代理（Appl ication Proxy）型
• 2.3 分布式防火墙原理
• 2.4 分布式防火墙体系结构
• 2.5 分布式防火墙模型
• 2.5.1 基于KeyNote的分布式防火墙模型
• 2.5.2 基于Kerberos认证的分布式防火墙模型
• 2.5.3 基于IPSec的分布式防火墙模型
• 2.6 小结
• 第3章 IPV6协议和IPSEC协议
• 3.1 IPv4协议
• 3.2 IPv6协议
• 3.2.1 IPv6协议产生背景
• 3.2.2 IPv6协议优点
• 3.2.3 IPv6协议基本头部
• 3.2.4 IPv6与IPv4报文头对比
• 3.2.5 IPv6地址表示方法
• 3.2.6 IPv6地址分类
• 3.2.7 IPv6扩展头部
• 3.3 IPSEc协议
• 3.3.1 IPSec功能
• 3.3.2 IPSec体系结构
• 3.3.3 IPSec工作模式
• 3.3.4 验证头AH
• 3.3.5 封装安全有效载荷数据ESP
• 3.3.6 IPSec数据包流
• 3.3.7 安全关联数据库SAD
• 3.3.8 安全策略数据库SPD
• 3.3.9 密钥交换协议IKE
• 3.4 IPSEC实现方式
• 3.5 IPSEC在LINUX端的实现
• 3.5.1 IPSec在Linux端的实现概述
• 3.5.2 软件安装
• 3.6 IPSEC在WINDOWS端实现
• 3.7 IPSEC测试
• 3.8 结束语
• 第4章 中心防火墙的设计与实现
• 4.1 中心防火墙总体设计
• 4.2 LINUX与NETFILTER/IPTABLES
• 4.2.1 Linux操作系统介绍
• 4.2.2 Linux操作系统特征
• 4.2.3 Netfilter/Iptables介绍
• 4.2.4 Netfilter框架分析
• 4.2.5 Netfilter工作原理
• 4.2.6 包选择工具Iptables
• 4.3 中心防火墙的实现
• 4.3.1 包过滤模块设计
• 4.3.2 连线跟踪模块设计
• 4.3.3 包处理模块设计
• 4.3.4 日志系统模块设计
• 4.4 中心防火墙测试
• 4.4.1 测试环境
• 4.4.2 测试任务和结果
• 4.5 小结
• 第5章 主机防火墙的设计与实现
• 5.1 主机防火墙技术分析
• 5.1.1 主机防火墙介绍
• 5.1.2 Windows操作系统的总体构架
• 5.2 WINDOWS 2000/XP的数据包过滤技术的分析
• 5.2.1 Winsock 2 SPI技术分析
• HOOK技术分析'>5.2.2 NDIS_HOOK技术分析
• 5.3 主机防火墙总体设计
• 5.3.1 主机防火墙模块总体设计
• 5.3.2 主程序模块设计
• 5.3.3 应用层过滤模块
• 5.3.4 核心层过滤模块
• 5.4 小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 进一步的工作与展望
• 参考文献
• 致谢