基于策略的防火墙技术的研究与实现

论文摘要

如今，在信息化社会中，社会对计算机网络的依赖越来越强，网络对社会的影响也越来越大。随着网络上各种新业务的兴起，使得安全问题显得越来越重要，因此网络安全成了计算机领域研究和发展的一个重要方向，对网络安全技术的研究成了现在计算机和通信界的一个热点，正日益受到人们的关注。 防火墙是目前最流行也是使用最广泛的一种网络安全技术。在构建安全网络环境的过程中，防火墙作为第一道安全防线，正受到越来越多用户的关注。防火墙仍然起着最基本的预防作用，仍然是保护网络安全所必须的工具。 本文通过对网络安全现状及防火墙技术的分析，针对现有防火墙不能有效防止应用层中间谍、木马等软件的攻击，提出了一种基于跨层次分析的防火墙技术，该技术除了有一般防火墙包过滤的基本功能外，还可以实现对应用层的内容过滤；为了有效提取内容的特征，本文还介绍了特征提取方法和匹配策略；针对现有防火墙不能有效解决一站多域、多IP的问题，本文实现了一种基于DNS的A记录的包过滤方法。 本课题的开发环境是Linux操作系统。通过给其内核防火墙Netfilter动态地添加功能模块，实现了基于跨层次分析技术的内容过滤和针对DNS的A纪录的包过滤，验证了基于跨层次分析的防火墙技术的可行性和正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 计算机网络安全现状
• 1.1.1 网络安全性
• 1.1.2 常见的网络安全威胁
• 1.1.3 网络安全现状
• 1.2 防火墙及其发展历程
• 1.2.1 防火墙概念
• 1.2.2 防火墙的发展历程
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 课题的研究内容和论文组织结构
• 第二章 防火墙技术分析及相关理论知识
• 2.1 防火墙安全策略设计
• 2.1.1 创建安全策略
• 2.1.2 确定分组过滤规则
• 2.2 TCP/IP协议介绍
• 2.2.1 TCP/IP分层结构
• 2.2.2 TCP/IP数据包格式
• 2.3 防火墙技术分析
• 2.3.1 包过滤技术
• 2.3.2 应用代理技术
• 2.3.3 状态检测技术
• 2.3.4 自适应代理技术
• 2.3.5 防火墙技术比较
• 2.4 防火墙的体系结构
• 2.4.1 包过滤路由器结构
• 2.4.2 双宿主网关结构
• 2.4.3 屏蔽主机网关结构
• 2.4.4 屏蔽子网网关结构
• 第三章 基于跨层次分析技术的内容过滤
• 3.1 跨层次分析技术
• 3.2 内容提取及特征分析
• 3.2.1 QQLive行为分析
• 3.2.2 QQLive特征分析
• 3.3 内容过滤的实现
• 3.3.1 内核空间的扩展模块的设计
• 3.3.2 用户空间的扩展模块的设计
• 第四章 基于 DNS的 A纪录的包过滤方法
• 4.1 DNS原理及其 A纪录
• 4.2 网站多域名多 IP的情况分析
• 4.3 基于 DNS的 A纪录的包过滤的实现意义
• 4.4 针对 DNS的 A纪录的包过滤的具体实现
• 4.4.1 内核空间的扩展模块的设计
• 4.4.2 用户空间的扩展模块的设计
• 第五章 系统测试与分析
• 5.1 Linux2.4内核防火墙的实现机制
• 5.2 Netfilter框架结构
• 5.3 iptables的命令处理
• 5.4 Netfilter防火墙的扩展技术
• 5.4.1 新的匹配 Match
• 5.4.2 Match用户级设置
• 5.4.3 新的目标 Target
• 5.4.4 Target的用户级设置
• 5.4.5 iptables patch机制
• 5.5 系统测试
• 5.5.1 网络连接与配置
• 5.5.2 编译内核及初始化 Netfilter防火墙
• 5.5.3 测试内容
• 5.6 数据包拦截统计与分析
• 第六章 总结
• 参考文献
• 研究生期间发表论文情况
• 致谢