基于联动的网络入侵防御系统的设计与实现

论文摘要

随着网络应用在全球的日益普及和网络攻击技术的不断发展,网络安全技术得到各界的广泛关注。单独使用入侵检测、防火墙技术等网络安全解决方案已经不能满足当前的需要,网络防御开始朝着全面、立体保护网络的方向发展。本文所涉及的入侵防御系统(Intrusion Prevention System, IPS)是近几年新兴的一种主动防御入侵的系统,它综合多种检测防御机制,弥补单一安全技术的不足,形成了动态的网络安全体系。本文主要研究实现了一种基于联动的网络入侵防御系统。首先,根据网络安全的现状总结了网络入侵防御系统的研究意义和发展方向,论述了与入侵防御相关的入侵检测和防火墙技术的概念及分类,讨论了各自的优缺点。同时,分析了入侵防御系统的特点、种类、方法及其面临的主要问题和发展方向。深入研究Linux防火墙实现框架和扩展技术。然后根据系统的设计原则,设计基于联动的网络入侵防御系统框架,并阐述了系统涉及的关键技术问题。接着设计和实现网络入侵防御系统的各个模块,给出模块的算法流程以及一些重要数据结构,在包过滤模块中对防火墙规则集进行优化。最后,总结本文所做的工作,针对系统存在的不足,指出需要改进和完善的方面。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景介绍
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 课题研究内容及目标
• 第二章 网络入侵防御的相关安全技术
• 2.1 动态安全模型
• 2.2 入侵检测技术
• 2.2.1 入侵检测相关概念
• 2.2.2 数据采集
• 2.2.3 入侵检测分析方法
• 2.2.4 入侵检测系统分类
• 2.2.5 入侵检测技术的发展方向
• 2.3 防火墙技术
• 2.3.1 防火墙定义及功能
• 2.3.2 防火墙的分类
• 2.4 入侵防御技术
• 2.4.1 入侵防御系统的特点
• 2.4.2 入侵防御系统的种类
• 2.4.3 网络入侵防御系统检测的策略
• 2.4.4 入侵防御系统面临的问题
• 2.4.5 入侵防御系统的发展方向
• 第三章 LINUX 防火墙的研究与分析
• 3.1 LINUX防火墙的发展
• 3.2 LINUX内核防火墙NETFILTER
• 3.3 NETFILTER在IPV4中的框架
• 3.4 NETFILTER在IPV4中的实现
• 3.5 NETFILTER的扩展技术
• 3.5.1 钩子函数的注册
• 3.5.2 Netfilter/iptables扩展
• 第四章 基于联动的网络入侵防御系统的总体设计
• 4.1 设计原则
• 4.2 系统框架设计
• 4.3 系统关键问题分析
• 第五章 基于联动的网络入侵防御系统的实现
• 5.1 入侵检测模块
• 5.1.1 入侵检测规则语法描述
• 5.1.2 入侵检测模块的工作流程
• 5.1.3 初始化模块的实现
• 5.1.4 规则知识库的建立
• 5.1.5 数据包捕获/解码器
• 5.1.6 预处理器和检测引擎
• 5.2 防御联动模块
• 5.2.1 主要的数据结构
• 5.2.2 入侵报警模块
• 5.2.3 策略联动模块
• 5.3 日志审计管理模块
• 5.4 包过滤模块
• 5.5 功能测试及结果
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间发表及录用的论文