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ARP欺骗防御系统设计与实现

作　者: 王喜德
导　师: 姜誉
学　校: 黑龙江大学
专　业: 软件工程
关键词: ARP欺骗 IP-MAC地址二次校验算法 NDIS中间层
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要

ARP(Address Resolution Protocol)欺骗攻击严重影响了局域网内通信的安全和效率,给用户的利益带来了巨大的风险。比如,网络频繁断线,个人隐私泄露,重要资料被盗等等。为解决这一问题,本文针对中小型以太网的ARP欺骗攻击,提出了静态IP-MAC地址二次校验算法,并应用该算法提出和设计实现了一个可行的、方便使用的ARP欺骗防御系统。本文首先介绍了网络的参考模型、IP地址与MAC地址等基础知识,在分析了ARP协议的工作原理及其缺陷的基础上阐述了ARP欺骗的原理与常见方式,接着介绍了NDIS(Network Driver Interface Specification)技术中Passthru驱动的结构和使用方法以及共享内存技术等。其次,根据静态IP地址中小型局域网的实际需求,提出了静态IP-MAC地址二次校验算法,主要对以太网数据包中ARP数据帧进行检测,首先检测信息头部,然后检测ARP数据帧中的源/目标地址是否合法。最后,根据本算法,利用NDIS中间层驱动技术,对DDK(Driver Development Kits)自带中间层过滤驱动程序Passthru进行二次开发,实现了以二次校验的形式对ARP报文进行实时检测的防御系统。系统采用C/S模式,客户端主要是完成对ARP欺骗攻击报文的拦截、数据的首次校验,数据发送以及报警等工作。服务端主要是完成对主机地址收集、数据的二次校验、信息反馈以及报警等工作。经过测试系统对ARP欺骗具有一定的防御能力。

全文目录

中文摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-15
  1.1 课题研究的目的和意义  8-9
  1.2 国内外同类课题研究现状及发展趋势  9-13
  1.3 本文研究内容  13
  1.4 本文结构  13-15
第二章理论基础与关键技术  15-28
  2.1 相关基础理论  15-18
    2.1.1 网络参考模型  15-16
    2.1.2 IP 地址与MAC 地址  16-18
  2.2 ARP 协议原理  18-21
    2.2.1 ARP 协议工作原理  18-19
    2.2.2 ARP 报文格式与封装  19-20
    2.2.3 ARP 协议的缺陷  20-21
  2.3 ARP 欺骗原理  21-24
    2.3.1 ARP 欺骗原理  21-22
    2.3.2 几种常见的ARP 欺骗  22-24
  2.4 NDIS 中间层驱动技术  24-27
    2.4.1 NDIS 中间层例程Passthru 驱动简介  24-25
    2.4.2 编译Passthru 驱动  25
    2.4.3 Passthru 驱动安装  25-26
    2.4.4 共享内存技术  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章需求分析  28-32
  3.1 功能需求分析  28-30
    3.1.1 客户端功能需求分析  28-29
    3.1.2 服务器端功能需求分  29-30
  3.2 环境需求分析  30-31
  3.3 本章小结  31-32
第四章 ARP 欺骗防御模型设计与实现  32-54
  4.1 算法设计思想原型  32
  4.2 静态IP-MAC 地址二次校验算法  32-38
    4.2.1 算法设计与系统主要框架  32-37
    4.2.2 系统主要框架设计  37-38
  4.3 服务器端设计与实现  38-44
    4.3.1 服务器的功能模块  38-39
    4.3.2 服务器端的数据流程  39-40
    4.3.3 服务器端实现  40-44
  4.4 客户端设计与实现  44-51
    4.4.1 客户端主要功能设计流程  44-45
    4.4.2 客户端总体界面设计实现  45-46
    4.4.3 数据包采集模块设计与实现  46-48
    4.4.4 首部校验模块实现  48-49
    4.4.5 数据包校验模块实现  49-51
    4.4.6 常驻内存模块实现  51
  4.5 通信模块设计与实现  51-53
    4.5.1 客户端通信模块实现  51-53
    4.5.2 服务端通信模块实现  53
  4.6 本章小结  53-54
第五章测试运行与结果  54-62
  5.1 测试环境  54
  5.2 测试与分析  54-61
    5.2.1 主机地址收集测试  54-55
    5.2.2 ARP 攻击测试  55-61
  5.3 本章小结  61-62
结论  62-64
参考文献  64-68
附录  68-78
致谢  78

ARP欺骗防御系统设计与实现

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