入侵检测系统在工业以太网中的应用

论文摘要

随着以太网技术的日益成熟,工业以太网的应用也日趋广泛,工业以太网技术在给我们带来方便的同时,网络安全问题也逐步凸显出来。目前,网络安全领域,入侵检测系统是有效发现和防御网络入侵的安全防护手段,在网络安全的应用中处于上升发展阶段。本文研究了入侵检测系统在工业以太网中的应用的可行性和实现途径等几个问题。对工业以太网的安全问题、目前常用的安全技术手段进行了全面概述。分析了工业以太网目前存在的安全问题,处理这些安全问题通常采用的方法和手段。指出了目前的处理方法存在的缺陷和问题,从完善目前工业以太网网络安全的角度引入了入侵检测系统的概念。分析了入侵检测系统的基本原理以及入侵检测系统在网络安全中的重要意义,对入侵检测系统运用在工业以太网中的优势进行了分析,对其在工业以太网的网络安全方面的前景进行了预测。介绍了著名的开源入侵检测系统--Snort。详细地介绍了Snort的功能特性,搭建了一套完整的以Snort为核心软件的入侵检测系统。它是包括“传感器-数据库-分析平台”3个部分的完整的3层结构的IDS体系系统。并对工业以太网的工作运行环境进行了仿真,将搭建的系统应用于仿真的工业以太网络环境,完成调试和设置使入侵检测系统能够正常的工作于仿真的工业以太网网络环境。用Blade IDS Informer、Solarwids Network Toolset等几套网络分析测试系统对基于Snort的工业以太网入侵检测系统进行全面测试,从网络性能、入侵检测系统的有效性及完备性,资源占用和事件分析能力3个方面进行实验得到定量数据和图表。最后对数据进行最终的总结,得出入侵检测系统运用于工业以太网的可行性分析以及其应用的性能分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 工业以太网网络安全研究现状
• 1.2 本课题的研究意义
• 1.3 本课题的内容安排
• 第2章 工业以太网安全与入侵检测系统概述
• 2.1 工业以太网的特点及安全要求
• 2.2 工业以太网的应用安全问题分析
• 2.2.1 影响工业以太网正常运行的常见攻击方式
• 2.2.2 工业以太网安全在各个网络层的实施
• 2.2.2.1 网络级
• 2.2.2.2 传输层SSL/TLS
• 2.2.2.3 应用层
• 2.2.3 目前以太网安全防范机制和实现方式
• 2.3 入侵检测的基本原理
• 2.3.1 定义
• 2.3.2 入侵检测系统模型
• 2.3.2.1 CIDF 模型（公共入侵检测框架）
• 2.3.2.2 通用入侵检测模型
• 2.3.3 入侵检测系统的通信协议
• 2.3.4 入侵检测IDS 存在的问题和运用与工业以太网的前景
• 第3章 基于SNORT 的模拟测试环境调试
• 3.1 SNORT 软件环境分析
• 3.2 实验测试环境的构建
• 3.2.1 实验安装环境
• 3.2.2 实验环境搭建
• 3.2.2.1 传感器组建
• 3.2.2.2 数据库平台搭建
• 3.2.2.3 PHP 和Apache 的安装配置
• 3.2.2.4 分析平台 BASE 的安装
• 3.2.2.5 snort 调试
• 3.3 SNORT 规则集的安装和调试
• 3.3.1 基于工业以太网的SNORT 规则
• 3.3.2 自定义规则集的编辑和调试
• 3.4 本章小结
• 第4章 工业以太网入侵检测系统的测试
• 4.1 测试IDS 需解决的问题
• 4.2 IDS 评测指标和方式
• 4.2.1 网络性能测试
• 4.2.2 模拟IDS 有效性和覆盖性的测试
• 4.2.3 误报率、检测率和漏报率
• 4.2.4 资源占用和事件分析能力
• 4.3 模拟环境下测试的软件选取和分析
• 4.3.1 背景流测试
• 4.3.2 有效性测试
• 4.3.3 资源占用和事件分析测试
• 第5章 测试结果及分析
• 5.1 基于UDP 背景流的测试
• 5.2 IDS 用于工业以太网模拟环境的执行效率测试
• 5.2.1 基于DOS FAWX 25 攻击包的系统性能测试
• 5.2.2 基于BLADE IDS INFORMER 的完备性测试
• 5.3 实验小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录