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智能防火墙核心模块的研究与实现

作　者: 李卓群
导　师: 陈清华
学　校: 南京理工大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 智能防火墙产生式规则专家系统网络攻击规则优化
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 94次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,随着互联网技术的迅速发展,信息化进程不断深入,Internet的发展已经深入到我们生活的每个角落。网络通信技术可以为计算机信息的获取、传输、处理、利用与共享提供一个高效、快捷的环境与传输通道,但与此同时,互联网上存在着各种形式的恶意攻击,对计算机用户和网络资源造成了严重的危害。本文分析了传统防火墙的缺点,根据专家系统的特点,选择产生式规则系统来设计智能防火墙学习模块。接着,使用了数据包截获工具,并把截取出来的数据包按协议分发到数据库的三个数据表。本文设计并实现了数据包预处理模块,可以从大量无序的数据包记录中,分析提取出与网络攻击知识库中条件相匹配的事实数据。接下来使用基于CF模型的推理方法,从事实数据逐步推导出结论。分析得出网络中是否包含攻击行为,及攻击的源地址、端口及MAC地址等相关信息,生成过滤规则,添加到防火墙列表中。本文还针对SYN Flood攻击的特点,实现了网络红名单技术,在对截获的数据包进行分析后,向红名单中添加安全访问的IP地址,这种技术的实现给网络管理员手工配置过滤规则提供事实依据,以免过滤掉合法的访问。本文根据防火墙策略树异常检测算法,实现了规则优化模块,该模块可以将规则表中策略异常分析整理出来,记到日志里,并删除冗余异常规则。最后,在实际的网络环境中,对模块进行了测试,结果显示,规则学习模块能准确地判断出SYN Flood、ICMPFlood、Land等攻击,规则优化模块也能够按照预想的方式进行工作。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 课题来源  7-10
    1.1.1 网络安全的定义  7-8
    1.1.2 网络安全面临的威胁  8-10
    1.1.3 网络安全的基本措施  10
  1.2 选题背景及当前研究现状  10-11
    1.2.1 智能防火墙的发展现状  10-11
  1.3 本文的主要内容及组织结构  11-13
2 智能防火墙技术概述  13-19
  2.1 传统防火墙技术的发展  13-15
    2.1.1 传统防火墙的概念  13
    2.1.2 传统型防火墙的主要缺陷  13-14
    2.1.3 防火墙技术近期发展方向概览  14-15
  2.2 智能防火墙技术概述  15-18
    2.2.1 智能防火墙的关键技术  16-17
    2.2.2 智能防火墙的体系结构  17-18
    2.2.3 智能防火墙的主要特点  18
  2.3 本章小结  18-19
3 智能防火墙知识获取及推理  19-32
  3.1 知识的获取和表示  19-23
    3.1.1 知识获取  20
    3.1.2 知识的表示方法  20-23
  3.2 推理方法及控制策略简介  23-31
    3.2.1 推理方法概述  24-29
    3.2.2 推理控制策略  29-31
  3.3 本章小结  31-32
4 智能防火墙核心模块设计  32-54
  4.1 智能防火墙规则学习模块的设计  32-47
    4.1.1 智能防火墙规则学习模块的架构  32-33
    4.1.2 WINPCAP捕获数据包技术  33
    4.1.3 学习模块中知识库的研究与表述  33-37
    4.1.4 推理机制的设计与实现  37-47
  4.2 智能防火墙规则优化模块的实现  47-53
    4.2.1 智能防火墙规则间的相关性  47-48
    4.2.2 策略异常的分类与检测  48-53
  4.3 本章小结  53-54
5 智能防火墙核心模块的实现与测试  54-68
  5.1 系统界面  54-56
  5.2 测试方法及结论  56-67
  5.3 本章小结  67-68
6 结束语  68-70
  6.1 结论  68-69
  6.2 展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-73

智能防火墙核心模块的研究与实现

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