防火墙与入侵检测课程设计报告

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1、操作系统安全原理与技术研究课题：防火墙与入侵检测指导老师：董理君学生姓名：王敬学生班级：193062学生学号：2006100278116操作系统安全原理与技术防火墙与入侵检测课程设计报告一、软硬件运行环境l硬件推荐配置内存：128M及以上配置其他：无特殊要求l软件运行环境操作系统：windows2000及以上版本其他：无特殊要求二、项目研究背景与意义背景意义：所谓防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障.是一种获取安全性方法的形象说法，它是一种计算机硬

2、件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关（SecurityGateway），从而保护内部网免受非法用户的侵入，防火墙主要由服务访问规则、验证工具、包过滤和应用网关4个部分组成，　防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件或硬件(其中硬件防火墙用的较少，例如国防部以及大型机房等地才用,因为它价格昂贵)。该计算机流入流出的所有网络通信均要经过此防火墙。防火墙对流经它的网络通信进行扫描，这样能够过滤掉一些攻击，以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口。而且它还能禁

3、止特定端口的流出通信，封锁特洛伊木马。最后，它可以禁止来自特殊站点的访问，从而防止来自不明入侵者的所有通信。三、关键技术及解决方案概要设计：（1）网络包的分析各种类型报文对象的构造：由于pcap每次抓到一个数据包，会提交其信息，方式为以unsignedchar*16操作系统安全原理与技术指向的一段缓冲区，现将缓冲区前14个字节读入，按以太帧格式构造以太帧头部的对象。然后根据以太帧头部中的Type字段，决定接下来应该构造IP还是ARP还是RARP。假设是IP，那么把缓冲区中第15个字节开始直到这块缓冲区最后的所以字节

4、读入，按IP报文格式构造IP的对象，根据IP的Protocol字段，决定接下来构造TCP，UDP还是ICMP。假设是TCP，则将IP的数据内容读入，按TCP格式构造TCP的对象。注：1）对于不满一个字节的字段，如一些标志位DF，URG等等需要用位运算将其取出如：if(*pos&0x04)DF=true;elseDF=false;其中pos为unsignedchar*，指向当前字节，而DF为该字节中右起第3位。2）对于大于一个字节的字段，需要进行大数端到小数端的转换。因为网络中传输是按大数段（高位在低地址处），而本地

5、机器中则相反，按小数端（地位在低地址处）。如：totallen=(*pos)*256+(*(pos+1));total为双字节，pos指针开始时指向低地址，乘256是完成大数端到小数端的转换。过滤方法：16操作系统安全原理与技术（1）网络包的拦截1.捕获网络的数据包后，先查看是来自哪个程序的。在数据库中查找有没有相应的规则：如果规则数据库中没有相应的规则，就弹出对话框让用户配置规则，然后添加到数据库中，然后按相应的规则，访问网络。如果规则数据库中有相应的配置，就需要读取配置，对照访问规则权限来确定是阻止还是放行。2

6、.将进出的报文记录在数据日志中待以后查询。3.将进出的报文情况添加到封包监视器中，待管理员查询。二、测试1、在程序调试阶段遇到的问题：（1）如何编译动态链接库的问题（2）如何分析通过winpcap捕获的数据包16操作系统安全原理与技术以上问题最终通过查看相应的资料解决。1、问题及难点所在：防火墙的难点与重点就在如何获取网络中的发送或接受的报文，并分析报文。找出潜在的安全问题，防患于未然。通过对winpcap程序开发包的学习，掌握了如何通过winpcap提过的动态链接库中的基础函数来捕捉进出网络的数据包，并参阅资料，

7、了解了各种网络数据包数据的格式与其的特点，通过字节的对比，解析数据包，提取出各个字段的内容，并判断如何网络的情况。提醒用户设置网络访问的规则，来阻止或允许或条件允许。2、运行结果与分析（测试）启动程序：访问网络：16操作系统安全原理与技术配置规则：访问结果：16操作系统安全原理与技术放行时候：拒绝时：网络包监测窗口：16操作系统安全原理与技术日志查询：分析网络数据包的源代码如下：16操作系统安全原理与技术TCP报文的数据结构与解析方法：classTCPGram{public:TCPGram();TCPGram(co

8、nstunsignedchar*buf,intbuflen);virtual~TCPGram();intsrcport;//源端口intdestport;//目的端口unsignedintseqnum;//顺序号unsignedintacknum;//确认号intheadlen;//头部长boolURG;//为1表示使用紧急指针boolACK;//为1表示确