ipv6高速网络环境下入侵检测系统的研究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文IPv6高速网络环境下入侵检测系统的研究姓名：刘立朋申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：王相林201112杭州电子科技大学硕士学位论文摘要相对于IPv4协议而言，IPv6协议将IPSec作为协议本身的一部分实现，有效增强了其网络层的安全性。但是随着IPv6网络的应用，越来越多的IPv6协议安全隐患暴露出来，一些针对IPv6协议的网络攻击逐渐成为人们关注的焦点。入侵检测系统(IntrusionDetectionSystem，IDS)是一种非常有效的网络安全工具，多年来在IPv4网络中发挥了不可替代的作用，而IPv6网络同

2、样需要IDS的保护。由于IPv6与IPv4不兼容，现有IPv4网络中的IDS无法适应IPv6网络的需求，而且IPv6网络安全又有其自身的特点，因此研究IPv6网络中的IDS十分必要。本文在深入研究IPv4网络中著名的开源IDSSnort基础上，结合IPv6网络的高速化特点以及对IPv6网络攻击的行为，给出了IPv6高速网络环境下的IDS的总体设计方案和实现机制，主要开展了以下几个方面的工作：1、深入研究IPv6网络中存在的安全问题，重点在于IPv6协议本身的安全漏洞以及由此可能引发的攻击行为，详细分析和讨论了路由扩展首部安全漏洞、IPv6分片攻击、泛洪攻击、

3、邻居发现协议DoS攻击的原理，以及IPv4／IPv6隧道过渡机制引发的安全问题。2、针对IPv6网络呈现出的高速化特点，深入研究了传统的Libpcap函数库底层所依赖的PFPACKET、PACKETMMAP以及PFRING套接字的数据包捕获技术原理和存在的性能瓶颈问题，引出基于零拷贝(Zero．Copy)技术原理的数据包捕获思想，改进Snort的数据包捕获模块，实现了零拷贝的数据包捕获方式，提高Snort在IPv6高速网络环境下的捕包效率。3、针对现有版本Snort在解析IPv6数据包方面表现出的不足，采用IPv6协议分析技术改进Snort的数据包解析模块，

4、实现对IPv6数据包的固定首部和各扩展首部以及IPv6．In．IPv4、IPv4．In．IPv6隧道数据包的解析功能，并结合新增加的内网受保护系统模块(InternalProtectedSystemModule，IPSM)，实现了在数据包解析阶段对利用IPv6路由扩展首部漏洞所实施的攻击行为的检测功能。4、研究改进Snort的报警输出模块以及Snort的基本安全分析引擎(BasicAnalysisandSecurityEngine，BASE)，实现MySQL数据库对IPv6报警信息的存储，以及BASE对IPv6入侵信息的W曲界面展示和分析功能。目前，尚缺少成

5、熟的IPv6IDS商业化产品，而开源软件方面也缺少对IPv6的支持或支持功能非常有限。本文以开源IDSSnort为基础，提出了IPv6高速网络环境下的IDS总体设计方案，并详细分析了每一个相关功能模块的设计思路与具体实现，形成了一个功能基本完善的用于IPv6网络的入侵检测系统。杭州电子科技大学硕士学位论文本文设计实现的IPv6IDS可以有效应用于现阶段的IPv4／IPv6过渡网络环境中，也可以用于纯IPv6网络环境中，对今后IPv6网络环境下IDS的进一步研究具有一定的实用参考价值。关键词：IPv6，入侵检测系统，协议分析，+零拷贝，数据包捕获Ⅱ杭州电子科技

6、大学硕士学位论文ABSTRACTComparing谢t11IPv4Protocol，theIPSecprotocolisimplementedaspartofIPv6protocol，whichenhancesthesecurityofnetworklevel．But们tlltheapplicationofIPv6network，moreandmorehiddendangersofIPv6protocolhasappeared．MorepeoplegraduallyfocusonthenetworkattackswhichaimsatIPv6protoc01

7、．Intrusiondetectionsystemisaveryeffectivetoolforsecurityofnetwork．IthaspalyedallirreplaceableroleinIPv4networkformanyyears．IPv6networkalsoneedsitsprotection．BecauseofIPv6notcompatible诵mIPv4andhasitsownsecurityfeature，theexistingIPv4intrusiondetectionsystemCan、tplayitsdueroleinIPv6n

8、etwork．Soitisnecessarytodo