局域网入侵检测系统的设计与实现

论文摘要

如今,网络安全问题越来越受到人们的关注,也逐渐成为各相关科研机构研究的热点。传统的网络安全技术以防护为主,即采用以防火墙为主体的安全防护措施。但是,面对网络大规模化和入侵复杂化的发展趋势,以防火墙技术为主的被动防御技术越来越力不从心了,由此产生了以入侵检测技术为主的主动保护技术。在研究了基于网络的入侵检测系统的各个模块及其需求的基础上,描述了WinPcap的工作原理、使用方法,并使用vc6.0开发工具结合WinPcap开发包实现了在Windows平台下捕获网络数据包的功能,描述了捕获数据包的详细设计和流程,其中包捕获模块采用线程实现,提高了捕获效率。根据著名入侵检测系统Snort的各个模块的特点和功能和检测引擎中规则语法细则,研究分析了规则树生成算法,字符串模式匹配算法和Snort规则链表结构,详细描述了在Windows系统下安装配置Snort系统并设计实现了基于Snort系统的入侵检测系统。然后针对Snort规则树匹配算法的不足,建立了全新的规则树匹配算法,同时研究分析了被广泛运用于入侵检测引擎的Boyer-Moore算法,实现了基于Boyer-Moore算法的入侵检测引擎。此后分析了Boyer-Moore算法的优劣性,给出了改进的Boyer-Moore算法,并将其运用于Snort检测引擎的字符串模式匹配算法中。以上两个改进提高了检测引擎的运行速度。最后在实验中实现了改进后的入侵检测系统,对比测试检测引擎改进前后的Snort系统,结果表明改进的规则树匹配算法和改进的Boyer-Moore算法能够使入侵检测系统的检测速度有明显提升。在最后,对实验结果进行了细致全面的分析,并对Snort系统的优劣性进行了完整的研究,同时总结分析了全文的内容,并对入侵检测系统研究的未来发展方向做出了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 2 入侵检测系统需求分析
• 2.1 入侵检测系统的基本模块
• 2.2 网络数据包的捕获
• 2.3 本章小结
• 3 入侵检测系统的设计与实现
• 3.1 以太网环境下的数据包捕获流程
• 3.2 Snort 检测引擎分析
• 3.3 规则树的建立
• 3.4 优化规则查找算法
• 3.6 改进后的Boyer-Moore 算法
• 3.7 本章小结
• 4 实验与实验结果分析
• 4.1 基于WinPcap 的网络监听实验
• 4.2 Snort 安装与配置
• 4.3 局域网入侵检测系统的运行结果
• 4.4 改进后的入侵检测引擎测试及结果分析
• 4.5 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献