基于IPSec的分布式防火墙的研究与实现

论文摘要

网络安全问题是自从网络出现以来就一直存在的问题，为了保护网络的安全很多安全协议和技术已被广泛地采用，其中最基本、最重要的就是防火墙。但是，随着网络连接的开放性，各种网络新技术如extranet、远程办公、端到端加密、复杂安全协议等的不断出现，传统防火墙本身固有的缺点逐渐暴露出来，为了克服传统防火墙的缺点，近年来提出了分布式防火墙的概念，分布式防火墙采用策略集中制定，分发到受保护主机执行，很好的解决了传统防火墙面临的一些问题，更加适应了网络的发展需要。本文首先对网络安全和传统防火墙技术进行了介绍，指出传统防火墙面临的问题，接着对分布式防火墙的结构、关键技术以及优势进行了深入的研究，并对几种现存的分布式防火墙模型进行了分析，在此基础上，设计和实现了一个充分利用现有技术的基于IPSec的分布式防火墙系统。本系统主要由策略执行器、策略控制中心以及IPSec通信三部分组成，策略执行器运行在受保护主机上，强制执行由策略控制中心发放的安全策略，策略控制中心完成受保护主机的注册、策略的制定和分发，IPSec通信对内部主机间的通信进行保护，防止内部攻击。本文对各部分的模块组成以及所使用的关键技术进行了详细的介绍，最后在RedHatLinux平台上对整个系统进行了实现，本系统很好的解决了传统防火墙单点故障、内部攻击等问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究的意义
• 1.2 相关的研究进展
• 1.3 本文的工作
• 第2章 网络安全技术
• 2.1 网络安全定义
• 2.2 网络安全的现状
• 2.3 常见的黑客攻击手段
• 2.4 入侵检测
• 2.5 网络安全的防护措施
• 第3章 传统防火墙技术
• 3.1 防火墙概述
• 3.2 防火墙的分类
• 3.3 传统防火墙存在的问题
• 3.4 防火墙的发展趋势
• 第4章 分布式防火墙技术
• 4.1 分布式防火墙概述
• 4.1.1 分布式防火墙的产生
• 4.1.2 分布式防火墙的工作原理
• 4.1.3 分布式防火墙的特点
• 4.1.4 分布式防火墙的优点
• 4.1.5 分布式防火墙的主要功能
• 4.2 现存分布式防火墙结构模型及分析
• 4.2.1 基于Keynote的分布式防火墙模型
• 4.2.2 基于Agent的分布式防火墙模型
• 4.2.3 基于Kerberos认证的分布式防火墙模型
• 4.2.4 混合防火墙
• 第5章 基于IPSec的分布式防火墙的设计
• 5.1 系统体系结构
• 5.2 策略执行器的包过滤机制
• 5.3 策略控制中心的设计
• 5.4 IPSec通信
• 5.4.1 IPSec协议概述
• 5.4.2 IPSec的实现
• 5.4.3 IPSec对内部通信的保护
• 第6章 基于IPSec的分布式防火墙的实现
• 6.1 开发环境及配置
• 6.1.1 开发平台
• 6.1.2 开发工具
• 6.1.3 系统配置
• 6.1.4 IPTables包过滤程序的java封装
• 6.2 策略执行器主要模块实现
• 6.2.1 包过滤模块实现
• 6.2.2 策略翻译模块实现
• 6.2.3 策略接收模块实现
• 6.3 策略控制中心主要模块的实现
• 6.3.1 主机注册模块的实现
• 6.3.2 策略编辑模块的实现
• 6.3.3 策略发送模块的实现
• 6.4 IPSec通信的配置
• 6.4.1 配置文件ipsec.conf
• 6.4.2 ipsec.conf文件的配置
• 6.5 系统测试
• 6.5.1 测试环境
• 6.5.2 运行效果及测试
• 6.5.3 IPSec通信测试
• 第7章 总结
• 参考文献
• 致谢