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基于Linux的IPv4/IPv6双协议栈防火墙的设计与实现

作　者: 米国治
导　师: 袁占亭
学　校: 兰州理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: IPv6 网络安全 防火墙 双协议栈 屏蔽主机 包过滤 Socks64 网关
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 273次
引　用: 3次
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内容摘要


针对IPv6的实施与应用以及IPv4向IPv6过渡时期的安全问题，本文设计并实现了一个基于Linux支持IPv4／IPv6双协议栈的防火墙系统。文中通过对过渡策略、IPv4／IPv6的数据报头格式、双协议栈的安全性和防火墙体系结构等方面的研究，提出了一个新的采用屏蔽主机体系结构、基于Linux的IPv4／IPv6双协议栈防火墙设计，同时提出了防火墙系统中采用的双协议栈系统结构设计。利用Linux下的Netfilter包过滤管理工具来实现系统中的包过滤路由器，并通过管理工具中iptables和ip6tables模块对IPv4及IPv6访问控制列表进行的配置，来完成对双协议栈中现有的纯IPv4、 纯IPv6数据包以及IPv4隧道分组(6to4数据包)的访问控制。同时采用Socks64技术实现支持双协议栈的应用代理网关，完成对双协议栈系统中数据包的应用层过滤。最后利用NetIQ Chariot网络测试工具对系统在不同状态下的吞吐量进行测试。本文在给出双协议栈防火墙设计的同时，通过现有Linux2． 4下的包过滤工具及双协议栈网关技术实现了IPv4／IPv6双协议栈防火墙，对它的性能进行了分析比较，并讨论了它的扩展应用。

全文目录


第一章 绪论  6-12
  1.1 IPv6发展现状  6-7
  1.2 常见网络攻击类型及防范措施  7-10
    1.2.1 服务拒绝攻击  7-8
    1.2.2 利用型攻击  8-9
    1.2.3 信息收集型攻击  9
    1.2.4 假消息攻击  9-10
  1.3 课题研究背景  10-11
    1.3.1 课题背景  10
    1.3.2 国内外研究现状  10-11
  1.4 论文主要内容及结构安排  11-12
第二章 防火墙设计原理  12-19
  2.1 防火墙概述  12
  2.2 包过滤器设计原理  12-14
    2.2.1 在哪里使用包过滤器  12-13
    2.2.2 创建包过滤规则  13
    2.2.3 无状态操作和有状态检查  13
    2.2.4 包过滤器的优缺点  13-14
  2.3 应用网关和代理服务器  14-15
    2.3.1 日志和报警措施  14-15
    2.3.2 代理服务器的优缺点  15
  2.4 防火墙安全需求设计  15-16
    2.4.1 公司的安全规则  15
    2.4.2 防火墙规则  15-16
  2.5 防火墙策略  16-19
    2.5.1 使用双宿主机  16-17
    2.5.2 使用屏蔽主机  17-18
    2.5.3 使用屏蔽子网  18-19
第三章 双协议栈防火墙研究内容  19-27
  3.1 IPv4到IPv6的过渡策略  19-21
    3.1.1 双协议栈方式  19-20
    3.1.2 隧道方式  20-21
    3.1.3 协议翻译  21
  3.2 报文格式分析  21-22
  3.3 体系安全性研究  22-23
  3.4 过渡阶段网关技术  23-27
    3.4.1 网络地址转换技术  23-24
    3.4.2 SIIT技术  24
    3.4.3 NAT-PT技术  24-25
    3.4.4 传输层中继技术  25
    3.4.5 应用层代理网关  25
    3.4.6 Socks64网关技术  25-27
第四章 双协议栈防火墙系统总体结构设计  27-31
  4.1 防火墙方案设计  27
    4.1.1 研究目的  27
    4.1.2 设计思路  27
  4.2 防火墙体系结构设计  27-31
    4.2.1 体系结构的选择与实现  27-28
    4.2.2 双协议栈系统结构  28-31
第五章 包过滤器的设计与实现  31-40
  5.1 包过滤器的设计  31-34
    5.1.1 Netfilter／iptables架构  31-33
    5.1.2 包过滤器自身安全设计  33-34
  5.2 包过滤器的实现  34-40
    5.2.1 系统的实现  34-36
    5.2.2 IPv4数据包过滤的实现  36-38
    5.2.3 IPv6数据包过滤的实现  38-40
第六章 应用网关的设计与实现  40-44
  6.1 Socks64网关的基本原理  40-41
  6.2 Socks64网关主要模块的实现  41-42
    6.2.1 代理域名解析模块的实现  41-42
    6.2.2 用户认证模块的实现  42
  6.3 Socks64网关的扩展应用  42-43
  6.4 Socks64技术的特点以及不足  43-44
    6.4.1 Socks64技术的特点  43
    6.4.2 Socks64技术的不足  43-44
第七章 #双栈防火墙性能分析  44-46
  7.1 基于纯IPv4通信的网络吞吐量分析  44
  7.2 基于纯IPv6通信的网络吞吐量分析  44
  7.3 基于IPv4／IPv6双栈通信的网络吞吐量分析  44-46
结论  46-47
参考文献  47-49
致谢  49

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络安全
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