网络入侵防御系统的研究与实现

论文摘要

随着网络入侵事件的增加以及黑客攻击水平的提高,网络感染病毒、遭受攻击的速度不断加快,同时网络受到攻击做出响应的时间却越来越滞后。解决这一矛盾,传统的防火墙或入侵检测技术已经显得力不从心,被动防御技术对新的攻击方法往往不能正确识别,从而陷入被动的地位。研究新的网络安全体系结构已成为目前迫切需要解决的问题。目前,网络安全系统所采用的技术基于防火墙、入侵检测、漏洞扫描等被动防御措施上。防火墙是一种相对成熟的网络安全防范技术,但其配置是静态的,对网络攻击的反应滞后,更难以防范内部的攻击。入侵检测系统对网络和系统中的活动情况进行监控,及时发现并报告异常,但它存在着不能检测新类型黑客攻击、漏报以及误报问题。本文提出这样一种思路：结合不同的安全防御技术,创造一个比单一防御技术更为有效的综合安全防御技术。多层、安全互动的安全防御技术增加了黑客攻击的成本和难度,从而减少他们对网络系统的攻击。本文在研究入侵检测系统Snort inline和Iptables配置的Netfilter防火墙联动基础上,设计了一种网络入侵防御系统的系统结构,并实现了其中的入侵防御模块。针对入侵防御系统的不足和局限性,提出了几种改进方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究课题的背景
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 国内外研究情况和研究意义
• 1.1.3 网络安全的现状
• 1.2 相关网络安全技术
• 1.2.1 三种常见技术简介
• 1.2.2 三种安全产品的比较
• 1.2.3 如何评价入侵防御系统
• 1.2.4 入侵防御系统的设计和实现难点
• 第二章 网络入侵防御系统原理
• 2.1 网络入侵检测系统的技术背景
• 2.1.1 入侵检测的基本概念
• 2.1.2 入侵检测的发展历史
• 2.1.3 入侵检测的系统模型
• 2.1.4 入侵检测的分类及各自优缺点
• 2.1.5 入侵检测的评价
• 2.1.6 入侵检测的过程分析
• 2.2 网络入侵防御系统技术背景
• 2.2.1 入侵防御系统的基本概念
• 2.2.2 入侵防御系统的特点
• 2.2.3 入侵防御系统的分类及各自的优点
• 2.2.4 较为理想的IPS应具有的特点
• 2.2.5 网络入侵检测系统与防御系统的比较
• 第三章 网络入侵防御系统设计
• 3.1 网络入侵防御系统的体系结构与数据结构
• 3.1.1 体系结构
• 3.1.2 主要数据结构
• 3.1.3 入侵防御规则结果
• 3.1.4 PACKET数据结构
• 3.1.5 全局变量
• 3.2 通用入侵检测框架
• 3.3 网络入侵防御系统模块设计
• 3.3.1 入侵防御模块
• 3.3.2 日志记录模块
• 3.3.3 中央控制模块
• 3.3.4 模块间的通信
• 3.4 网络入侵防御系统的部署
• 3.4.1 系统构成
• 3.4.2 边界防御部署
• 3.4.3 重点防御部署
• 3.4.4 混合防御部署
• 第四章 网络入侵防御系统实现
• 4.1 入侵防御系统实现相关技术
• 4.1.1 入侵检测系统SNORT的INLINE模式
• 4.1.2 NETFILTER框架
• 4.1.3 LINUX防火墙配置工具IPTABLES
• 4.1.4 NETLINK套接字
• 4.2 入侵防御系统实现原理
• 4.2.1 传递数据包到用户空间
• 4.2.2 数据包读取
• 4.2.3 入侵检测
• 4.2.4 数据包处理
• 4.3 程序模块组成
• 4.3.1 标准头（库）文件说明
• 4.3.2 主进程
• 4.3.3 IPQLOOP（）
• 4.3.4 PROCESSPACKET（）
• 4.3.5 HANDLEPACKET（）
• 4.4 数据包的分析与入侵防御规则处理
• 4.4.1 入侵防御规则的组织
• 4.4.2 数据包入侵检测
• 4.4.3 NIPS.SH
• 4.5 入侵防御系统的不足和改进方案
• 4.5.1 入侵防御系统需要改进的地方
• 4.5.2 入侵防御系统中的异常检测模式
• 4.5.3 入侵防御系统中应用预处理插件
• 4.5.4 降低入侵防御系统开销
• 4.5.5 系统部署和应用策略改进
• 4.6 实验
• 4.6.1 基于SNORT INLINE的IPS系统搭建
• 4.6.2 功能测试
• 第五章 结束语
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果