基于ARP的交换网络嗅探技术研究及其在军网中的应用

摘要

随着信息技术的飞速发展,军队信息化建设得到迅速发展,以信息化为核心的新一轮军事变革,正在改变着世界军事发展的轨迹,信息技术在基层军队被广泛应用。但目前,基层军队计算机网络安全技术还较为落后,机密信息存在被窃取的风险,网络故障难以快速判断,网络嗅探技术作为解决网络安全问题的技术之一,它对于军队网络故障判断、网络信息化管理和查找攻击来源具有重大意义。
　　 本文通过分析网络监听、ARP(Address Resolution Protocol)协议和数据包捕获等相关技术,结合军队基层交换式局域网的拓扑结构,提出一种采用ARP欺骗技术对用户数据进行监听的方法,并利用其设计开发了一套基于军队基层交换式局域网嗅探系统。本文的主要工作包括以下四个方面:
　　 1.在重点研究网络数据包捕获机制、ARP协议的实现及其漏洞分析的基础上,给出了一种采用ARP欺骗技术对用户数据进行监听的方法,使被嗅探主机本该发给网关的数据包流经嗅探主机;
　　 2.针对TCP/IP不同应用协议的特殊属性,给出了一种适合各种类型报文对象的构造方法,根据以太帧头部中的Type字段来编制过滤算法,对数据包进行协议分析,截取有用信息;
　　 3.利用Visual C++6.0开发工具和WinPcap驱动开发包,开发了一套用于军队基层交换式局域网的网络嗅探器,实现了交换式环境下的网络嗅探;
　　 4.在军队基层交换式局域网环境下对本文设计的的嗅探器进行了测试,对嗅探器的各个功能模块进行了详细的测试,并给出了相应的测试结果。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 网络嗅探技术研究现状

1.3 本文的主要工作

1.4 论文组织结构

第2章 网络基础与数据捕获

2.1 概述

2.2 计算机网络体系结构

2.3 TCP/IP协议栈

2.3.1 TCP/IP体系结构

2.3.2 TCP/IP整体构架概述

2.3.3 ARP协议

2.4 局域网工作特点

2.4.1 局域网拓扑结构

2.4.2 以太网技术

2.5 数据包捕获机制

2.5.1 UNIX类操作系统下的包捕获机制

2.5.2 Windows操作系统下的包捕获机制

2.6 小结

第3章 网络监听技术

3.1 前言

3.2 共享式网络监听技术

3.2.1 共享式网络监听原理

3.2.2 共享式网络防范技术

3.3 交换式网络监听技术

3.3.1 MAC洪泛

3.3.2 MAC复制

3.3.3 ARP欺骗

3.3.4 交换式网络监听防范技术

3.4 小结

第4章 军队交换局域网嗅探器的设计与实现

4.1 前言

4.2 军队基层交换式局域网嗅探器分析与设计

4.2.1 军队基层交换式局域网的拓扑结构图

4.2.2 网络嗅探器的需求分析

4.2.3 网络嗅探器的功能分析

4.2.4 网络嗅探器的设计

4.3 军队基层交换式局域网嗅探器开发与实现

4.3.1 系统所需的开发环境

4.3.2 网段IP扫描模块的设计

4.3.3 ARP欺骗模块设计

4.3.4 ARP欺骗还原模块设计

4.3.5 数据载获模块的设计

4.4 小结

第5章 嗅探器测试

5.1 前言

5.2 嗅探器测试环境

5.3 嗅探器功能测试

5.3.1 网络适配器绑定测试

5.3.2 同一网段活动IP扫描测试

5.3.3 对指定IP进行ARP欺骗和欺骗还原测试

5.3.4 数据包捕获测试

5.3.5 报文解析及显示测试

5.3.6 其他功能测试

5.4 嗅探器性能测试

5.4.1 数据包过滤规则测试

5.4.2 负载测试

5.5 小结

结论

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

致谢