“新型分布式防火墙”关键模块 ——主机防火墙和入侵检测的研究与实现

论文摘要

分布式防火墙是一种新型的防火墙体系结构,在克服了传统防火墙的许多缺点的同时又保留了许多优点。本论文的课题是对分布式防火墙系统中的基于Windows 主机的防火墙和入侵检测模块进行研究、设计并实现其功能,与策略服务器、日志服务器、边界防火墙等模块一起构造完整的分布式防火墙安全防御体系。首先,本文陈述相关技术基础,深入地讨论和分析主机防火墙技术、入侵检测技术和Windows 操作系统网络数据包拦截技术,分析了各种拦截技术的优缺点。其次,介绍了分布式防火墙的基本原理、本质特征以及系统的总体结构和模块划分。然后,讨论了主机防火墙模块总体设计方案、具体实现方法和使用的技术。主机防火墙采取SPI 结合NDIS 的方式来进行网络数据包拦截,将系统分为三个模块:SPI 拦截、NDIS 拦截、策略接收,并定义了相互间的接口,列出了主要数据结构。接下来,阐述了主机入侵检测的实现方法及其与主机防火墙的联动。最后是测试结果和性能分析,并在现有基础上对今后的扩展与开发进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1. 分布式防火墙国内外研究状况
• 1.2. 课题来源及意义
• 1.3. 论文的内容和目标
• 第二章 相关技术基础
• 2.1. 主机防火墙
• 2.1.1. 主机防火墙的概念和原理
• 2.1.2. 安全策略
• 2.1.3. Windows 操作系统网络数据包拦截
• 2.2. 入侵检测相关技术基础
• 2.2.1. 入侵检测技术概述
• 2.2.2. 入侵检测的分类
• 2.3. 加密通讯SSL 相关技术基础
• 2.4. XML 技术简介
• 2.5. 安全联动技术
• 第三章 系统总体结构和模块划分
• 3.1. 传统防火墙的弱点
• 3.2. DFW 的基本原理
• 3.3. 分布式防火墙的体系结构
• 3.4. DFW 的本质特征和运作过程
• 3.5. 分布式防火墙的优点
• 3.6. 集中式防火墙向分布式防火墙演进的合理性
• 第四章 主机防火墙模块的设计与实现
• 4.1. 主机防火墙的技术路线选择
• 4.2. 主机防火墙子模块划分
• 4.2.1. NETSHLD.SYS
• 4.2.2. NETSHLD.DLL
• 4.2.3. NETSHLD.EXE
• 4.2.4. INITRECV.EXE
• 4.3. 开发环境
• 4.4. 主要数据结构
• 4.5. 接口定义
• 4.5.1. NETSHLD.DLL 与NETSHLD.EXE 之间的接口
• 4.5.2. NETSHLD. SYS 与其它模块的接口
• 4.6. 各模块的功能实现
• 4.6.1. 各模块间共享内存
• 4.6.2. 策略接收模块INITRECV.EXE
• 4.6.3. NETSHLD.SYS 模块
• 4.6.4. NETSHLD.DLL 模块
• 4.6.5. 过滤规则对比
• 第五章 主机入侵检测的设计与实现
• 5.1. W indows 主机日志检测程序概述
• 5.1.1. 通过系统程序获取日志信息的具体内容
• 5.1.2. 使用windows 内核互斥对象实现日志读取保护
• 5.2. W indows 端口检测模块
• 5.2.1. Windows 端口检测程序处理概述
• 5.2.2. Windows 端口检测程序流程
• 5.3. W indows 注册表监控模块
• 5.3.1. W indows 注册表监控程序处理概述
• 5.3.2. 程序实现关键点主要有
• 5.4. 主机入侵检测与主机防火墙的联动
• 5.4.1. 要进行联动整合,需做如下工作:
• 5.4.2. 入侵检测和主机防火墙的联动处理过程
• 第六章 功能测试与性能分析
• 6.1. 测试运行环境
• 6.2. 测试内容与结果
• 6.3. 安装主机防火墙后的系统运行性能分析
• 6.3.1. 系统资源占用
• 6.3.2. 网络访问速度
• 结束语
• 致谢
• 参考文献