独立型主机网络防火墙在Windows中的实现

摘要

随着Internet的普及,人们对其的依赖性越来越强,在充分享受着网络所带来的方便和高效的同时,也不断受到各种计算机病毒感染和黑客恶意攻击的侵扰,个人计算机的安全问题正变得越来越突出.统计资料表明,有些黑客在每天24小时扫描在线连接的用户,他们的目标并不是普通用户,而是那些使用VPN在家办公用户,突破这些用户的个人计算机要比突破层层设防的公司网络要容易得多.在网络安全解决方案中,建立或设置防火墙是一种非常关键和有效的环节.然而,当前市场上的防火墙产品多为企业级的网关型防火墙,而针对个人用户的防火墙产品则较少.因此,随着应用需求的不断推进,安全防范策略的不断细化,个人网络防火墙必将在信息安全解决方案中占据越来越重要的地位.该文的防火墙软件采用了一种新的实现方法,即利Windows 2 SPI服务提供者接口(Service provider Interface,SPI)程序实现防火墙.SPI是新的Windows套接字(Windows Sockets 2.0)所引入的一种新的编程接口.利用这种技术可以在Socket中插入一层,从而可以完成诸如传输质量控制、扩展TCP/工P协议栈、URL过滤及网络安全控制等功能.由于该方法是在用户模式下实现,因此编程较为容易,并且易于同应用程序结合.文章首先综述了网络安全理论,阐述了网络安全问题产生的原因、网络安全目标和网络安全层次,进而详细介绍了个人计算机目前所面临的安全问题及解决方案,介绍防火墙技术原理及发展历程.最后,在以上分析探讨的基础上,作者提出了此次所设计防火墙软件的总体框架结构,并详细地阐述了各个功能模块的具体设计、编程思路及代码实现.

目录

文摘

英文文摘

独创性（或创新性）声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1选题背景

1.2主要内容

1.3本文的章节安排

第二章网络安全综述

2.1网络安全问题产生原因

2.2网络安全目标

2.3网络安全层次

2.4个人计算机的安全问题

第三章防火墙技术综述

3.1防火墙的概念

3.2防火墙发展历程

3.2.1第一阶段：路由器防火墙

3.2.2第二阶段：防火墙工具套

3.2.3第三阶段：通用操作系统防火墙

3.2.4第四阶段：安全操作系统防火墙

3.3防火墙技术简介

3.3.1网络包过滤技术

3.2.2代理服务技术

3.3.3状态检测技术

3.3.4安全IP通道技术

3.3.5网络地址转换技术

3.4独立型主机网络防火墙技术

3.4.1针对个人计算机的攻击

3.4.2独立型主机网络防火墙定义

3.4.3独立型主机网络防火墙功能和作用

3.4.4独立型主机网络防火墙技术概述

3.5防火墙的局限性

第四章系统总体结构

4.1 Windows操作系统的网络体系结构

4.2 Windows操作系统程序实现结构

4.3 TCP/IP协议在Windows操作系统中的实现

4.4 NDIS中间驱动程序

4.5传输层过滤驱动实现防火墙

4.6服务提供者接接口实现防火墙

4.7总体结构设计

第五章网络包截获模块设计与实现

5.1 Winsock 2 SPI编程技术

5.2网络包截获模块的工作原理及程序说明

5.2.1工作原理

5.2.2程序说明

第六章防火墙主要模块设计与实现

6.1过滤规则处理和日记生成子模块设计与实现

6.2协议解析子模块设计与实现

第七章过滤规则文件和日记文件结构设计

7.1过滤规则文件的结构设计

7.1.1过滤规则文件存储内容

7.1.2过滤文件结构

7.2日记文件设计

7.2.1日记文件内容

7.2.2日记文件结构

第八章防火墙软件测试运行

8.1软件安装

8.2软件主要模块测试运行

8.2.1网络包监控模块

8.2.2日记查询模块

8.2.3管理规则模块

第九章总结

参考文献

致谢