IPv4/IPv6过渡阶段入侵检测系统的研究与实现

论文摘要

随着网络技术的快速发展,网络安全越来越受到人们的重视。网络安全是一个系统的概念,需要有效的安全策略和方案的制定,在网络安全中,网络安全技术主要有认证授权、数据加密、访问控制、安全审计等,而防火墙和入侵检测系统又是应用最为广泛的安全技术。其中入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术,在花费不是很大的前提下,实时地检测网络入侵行为,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,提高了信息安全基础结构的完整性。下一代网际的核心协议——IPv6协议,不仅能够解决IPv4协议存在的缺陷,而且在网络的管理、控制与安全上也有了很大的提高,因此,现在开发IPv6环境下的入侵检测系统是很有意义的。而在IPv6取代IPv4的过程中,会出现一个IPv4和IPv6共存的过渡阶段,本论义的主题是,IPv6环境下的入侵检测技术,其中重点讨论IPv4/IPv6共存网络环境下的入侵检测系统的实现。在以上技术基础上,本论文根据CIDF(Common Intrusion Detection Framework)模型,采取“模块化”的方法,设计了基于模式匹配的网络入侵检测系统,该系统主要包括IPv4/IPv6数据包捕获模块、支持IPv4/IPv6双协议解析模块、数据包引擎预处理模块、特征规则解析模块、检测引擎处理模块、告警日志输出模块六个模块。接下来重点描述了IPv4/IPv6入侵检测系统功能模块的代码实现,并给出了各个模块的实现流程以及设计的重要数据结构,然后进行初步的测试。最后,对本论文进行总结,并提出入侵检测的发展方向。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 选题背景与意义
• 1.1.1 采用IPv6协议及的必要性及必须经过的过渡阶段
• 1.1.2 IPv6协议及其过渡阶段的安全威胁
• 1.1.3 采用入侵检测技术的必要性
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势
• 1.2.1 IPv6研究现状与发展趋势
• 1.2.2 网络安全研究现状与发展趋势
• 1.3 本文所做的工作
• 第二章 IPv6及过渡技术介绍
• 2.1 IPv6协议简介
• 2.1.1 地址格式
• 2.1.2 报头结构
• 2.1.3 服务质量
• 2.1.4 安全考虑
• 2.2 IPv4到IPv6过渡技术
• 2.2.1 IPv4/IPv6隧道技术介绍
• 2.2.2 隧道封装形式介绍
• 第三章 入侵检测系统基本原理
• 3.1 入侵检测概述
• 3.1.1 入侵检测的定义
• 3.1.2 入侵检测系统的发展
• 3.2 入侵检测系统的分类
• 3.2.1 根据采用的技术分为如下两种检测
• 3.2.2 按系统所检测的对象分为如下三种检测
• 3.2.3 根据工作方式可以分为如下两种检测
• 3.3 入侵检测系统的评价
• 3.4 入侵检测系统结构及标准化
• 3.4.1 CIDF提出的标准
• 3.4.2 IDWG提出的标准
• 3.5 入侵检测系统的现状和发展趋势
• 第四章 IPv4/IPv6入侵检测系统的设计
• 4.1 系统总体设计
• 4.1.1 功能需求分析
• 4.1.2 系统设计分析
• 4.2 模块化设计方案
• 4.2.1 数据包捕获模块
• 4.2.2 双协议解析模块
• 4.2.3 数据包预处理模块
• 4.2.4 特征规则处理解析模块
• 4.2.5 检测引擎处理解析模块
• 4.2.6 告警日志输出模块
• 第五章 IPv4/IPv6入侵检测系统的实现及测试
• 5.1 IPv4/IPv6数据捕获模块的实现
• 5.1.1 数据捕获的实现流程
• 5.1.2 重要的函数介绍
• 5.2 IPv4/IPv6双协议解析模块的实现
• 5.2.1 设计的数据结构
• 5.2.2 IPv4/IPv6双协议解码的实现
• 5.3 IPv4/IPv6数据包预处理模块的实现
• 5.3.1 IPv6分片重组预处理器
• 5.3.2 流重组预处理器
• 5.3.3 端口扫描预处理器
• 5.4 IPv4/IPv6规则解析模块的实现
• 5.4.1 设计的数据结构
• 5.4.2 IPv4/IPv6规则解析的实现
• 5.5 IPv4/IPv6规则匹配模块的实现
• 5.5.1 模式匹配使用的算法
• 5.5.2 数据包匹配检测实现
• 5.6 IPv4/IPv6数据包存储模块的实现
• 5.6.1 设计的数据结构
• 5.6.2 数据存储实现
• 5.6.3 主要函数
• 5.7 IPv4/IPv6入侵检测系统的简单测试
• 5.7.1 测试环境及工具
• 5.7.2 测试结果
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 下一步工作展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集