jason86122
【摘要 】 本文论述了网络通信监测的实现原理与实现过程，遵照国际标准化开放系统互联(OSI)七层体系结构，利用网络驱动接口规范WinDis32 技术，实现了在应用层对数据链路层的控制，完成了对网上流动数据帧的实时截获、解封与分析。
关键词】 网络分层 WinDis32技术 网络信息截获 数据帧 NDIS网络适配器
1.前言
随着计算机网络技术的发展，各类网络规模的扩大，远程访问的增加，虚拟专用网(VPN)的出现和Internet的普及，网络安全性已成为计算机网络领域一门重要的研究学科。
网络监控是保障网络安全性的基本措施之一。网络监控，用于监测网上流动信息，并对网络信息给予适当控制。网络监控，可用于调试网络应用程序，判断应用程序是否正确地发送或接收了数据包。网络监控，还可用于监视网络信息，杜绝不健康站点的不健康内容，维护网络环境。应用于安全防范，可监视我方信息内容、保障网络安全，截获情报、分析怀有敌意方的网站。在计算机网络上实施有效的攻击与保护，是网络监控技术在军事上的重要发展方向之一。
本文论述的网络通信实时监测的实现，是用于特殊目的数据通信程序设计的突破口，是网络监控技术的'基础部分，其实现基于网络体系结构与WinDis32技术。
2.网络体系结构
现代计算机网络设计是按高度的结构化方式进行的，国际标准化组织(ISO)为更广泛的计算机互联制定了标准化的开放系统互联(OSI)网络体系结构，如图1所示。
OSI参考模型用结构描述方法，即分层描述的方法，将整个网络的通信功能划分为七个部分(也叫七个层次)，每层各自完成一定的功能。由低层至高层分别称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。两台网络主机之间进行通信时，发送方将数据从应用层向下传递到物理层，每一层协议模块为下一层进行数据封装，数据流经网络，到达接收方，接着再由下而上通过协议栈传递，并与接收方应用程序进行通信。
在通用网络中，数据链路层由网络适配器实现，本文中网络通信监测的立足点在于数据链路层，基于电缆是固有的广播性介质，通过对网络适配器的控制，实时截获与分析经过网络适配器的所有网上流动信息。
技术
WinDis32全称为Win32 NDIS(Network Driver Interface Specification)网络驱动接口规范，用于开发Windows产品，可在Windows 9X和Windows NT上直接访问NDIS媒体访问控制(MAC)驱动接口。图2显示了Windows网络驱动组件与Win32 NDIS结构组件：
图网络驱动组件与Win32 NDIS结构组件
WinDis32网络组件由四部分组成：NDIS适配器、PCANDIS5 NDIS协议驱动、W32N50 WinDis32 API DLL、WinDis32应用程序。WinDis32应用程序调用动态链接库提供的API应用程序接口，通过NDIS协议驱动模块，实现对NDIS适配器进行的存取操作。网络驱动接口规范NDIS的主要特征是所有适配器相关驱动均由NDIS接口打包，例如，最底层NDIS NIC驱动不能对网卡直接执行I/O，它通过NDIS打包服务来访问硬件;高层Windows NDIS网络组件使用NDIS打包界面与适配器相关驱动通信。只有NDIS协议驱动可以调用NDIS打包，访问NDIS适配器。
WinDis32应用程序接口函数包括：W32N_OpenAdapter()，打开一个已被命名NDIS适配驱动器，若操作成功，则生成一个面向适配器对象WinDis32适配器句柄，这一句柄被随后多个在该适配器上操作的W32N_XXX函数所用; W32N_CloseAdapter()，关闭已打开的适配器句柄;W32N_PacketRead()，数据帧读操作;W32N_PacketReadEx()，数据帧异步读操作;W32N_PacketSend()，发送数据帧操作;W32N_PacketSendEx()、W32N_MakeNdisRequest()等等。
WinDis32技术使得从Win32应用层进行NDIS请求如同在一个内核模式的驱动器内部进行请求一样简单，并支持多个网络适配器同时打开，完成各自的信息发送与接收。
4.网络信息监测的实现
网络信息监测程序分为信息截获与信息分析两大部分，其中信息截获程序流程如图3所示，采用多进程与多线程技术，完成数据的实时截获。
其中网络适配器列表通过读取系统注册表生成;网络适配器详细信息包括适配器型号、网络适配器物理地址、传输最大帧、传输速率以及机内标识符，通过函数W32N_MakeNdisRequest()获得。
协议过滤部分是包括PCAUSA端口的PCANDIS5协议驱动，BPF过滤器是由UNIX环境到Windows的模拟机制，为Win32应用程序提供了一种普通而又便利的机制，可过滤指定协议，由协议驱动执行，拒绝不想要的数据帧。支持协议包括：传输控制协议TCP、互连网协议IP、地址解析协议ARP、反向地址解析协议RARP、互连网控制报文协议ICMP、互连网组管理协议IGMP、Novell SPX/IPX协议IPX、用户数据报协议UDP、NetBEUI协议、AppleTalk协议。
信息分析部分利用已获知的媒体访问控制协议，提取出数据帧中的有效域值，如源主机物理地址、目的主机物理地址、帧长度等。并同时为每一被截获的数据包打上时标，注上序列号，为下一步数据重组提供可靠依据。
接收数据帧显示与信息统计结果范例如下：
包序列号：0000000032 时间：0005860470 msec 长度：54/54
Ethernet 目的： 源： 类型：0x0800
000000: 00 40 05 39 A2 B0 00 00 : B4 86 74 FA 08 00 45 00 .@.9......t...E.
000010: 00 28 26 03 40 00 20 06 : A3 25 64 64 64 7A 64 64 .(&.@. ..%dddzdd
000020: 64 65 04 06 00 8B 00 40 : BF 14 00 6C 24 B9 50 10 de.....@...l$.P.
000030: 22 38 12 EA 00 00 : "8..............
包序列号：0000000033 时间：0005860764 msec 长度：109/109
Ethernet 目的： 源： 类型：0x0800
000000: 00 40 05 39 A2 B0 00 00 : B4 86 74 FA 08 00 45 00 .@.9......t...E.
000010: 00 5F 27 03 40 00 20 06 : A1 EE 64 64 64 7A 64 64 ._'.@. ...dddzdd
000020: 64 65 04 06 00 8B 00 40 : BF 14 00 6C 24 B9 50 18 de.....@...l$.P.
000030: 22 38 DE C6 00 00 00 00 : 00 33 FF 53 4D 42 1A 00 "8.........
000040: 00 00 00 00 00 80 00 00 : 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
000050: 00 00 03 08 25 2D 03 08 : 01 4C 08 01 08 00 80 10 ....%-...L......
000060: 00 00 10 00 00 00 00 00 : 00 00 00 00 00 ................
包序列号：0000000034 时间：0005860766 msec 长度：1514/1514
Ethernet 目的： 源： 类型0x0800
000000: 00 00 B4 86 74 FA 00 40 : 05 39 A2 B0 08 00 45 00 ....t..@.9....E.
000010: 05 DC 64 0B 40 00 80 06 : FF 68 64 64 64 65 64 64 ..d.@....hdddedd
000020: 64 7A 00 8B 04 06 00 6C : 24 B9 00 40 BF 4B 50 10 dz.....l$..@.KP.
000030: 20 B7 86 DA 00 00 00 00 : 10 00 7E 8B 77 DA D2 D0 .........~.w...
000040: D7 27 59 9A 8F 18 D3 77 : 15 D5 6C 86 0F 2C 62 3E...
停止数据帧接收应用统计：
已接收数据帧数目 ：34
已发送数据帧数目 ： 0
5.进一步研究与发展
本文所研究的网络信息监测属于计算机网络系统安全对策研究的一部分，属于网络信息监测的基础性研究。以此研究成果为基础，可进行进一步的软件开发，从而实现网络通信状况实时监测、情报获取、网上各站点地址分析、站点类型分析，为计算机网络的安全维护提供监测手段，因此，具有特别的意义。
参考文献：
32 文档
2.刘锦德等计算机网络大全电子工业出版社
Jamsa等INTERNET编程电子工业出版社
C++技术内幕清华大学出版社
5.廖湖声面向对象的Windows程序设计基础人民邮电出版社
6.张国峰C++语言及其程序设计教程电子工业出版社
7.汤子瀛等计算机操作系统西安电子科技大学出版社
8.刘彦明等实用网络编程技术西安电子科技大学出版社
9.何莉等计算机网络概论高等教育出版社
10.杜毅Unix系统组网技术电子工业出版社
bluesky588
计算机应用专业优秀毕业论文
紧张而又充实的大学生活即将结束，毕业论文是每个大学生都必须通过的，毕业论文是一种有计划的检验学生学习成果的形式，我们该怎么去写毕业论文呢？下面是我整理的计算机应用专业优秀毕业论文，欢迎阅读与收藏。
论文摘要：
现代社会的一个显著特，最就是信息的产生、处理和变换越来越频繁，作为其硬件支持的计算机正在深入到社会的各个角落，这种普遍应用的同时也带来了一个重大、实际的问题——计算机安全。就集中介绍了计算机安全技术以及其在电子商务中的应用。
论文关键词：
计算机安全技术；在电子商务中的应用
1计算机安全技术
计算机安全技术既计算机信息系统安全技术，是指为防止外部破坏、攻击及信息窃取，以保证计算机系统正常运行的防护技术。下面我就从计算机安全技术的研究领域、包括方面两个角度出发来进行探讨。
计算机安全技术主要有两个研究领域
一是计算机防泄漏技术。即通过无线电技术对计算机进行屏蔽、滤波、接地，以达到防泄漏作用。
二是计算机信息系统安全技术。即通过加强安全管理，改进、改造系统的安全配置等方法，以防御由于利用计算机网络服务、系统配置、操作系统及系统源代码等安全隐患而对计算机信息系统进行的攻击，使计算机信息系统安全运行。
计算机安全技术包括方面
计算机的安全技术包括两个方面：个人计算机的安全技术，计算机网络的安全技术。
个人计算机的安全技术
个人计算机的安全技术是影响到使用个人电脑的每个用户的大事。它包括硬件安全技术、操作系统安全技术、应用软件安全技术、防病毒技术。在这里我们主要讨论硬件安全技术和操作系统安全技术。
硬件安全技术是指外界强电磁对电脑的干扰、电脑在工作时对外界辐射的电磁影响，电脑电源对电网电压的波动的反应、CPU以及主板的电压和电流适应范围、串并口时热拔插的保护、机箱内绝缘措施、显示器屏幕对周围电磁干扰的反应和存储介质的失效等等。目前，这种单机的硬件保护问题在技术上相对简单一点，一般来说，凡是严格按照IS91标准进行采购、生产、管理、销售的企业都可以保证上述安全问题能有相应的解决措施。
操作系统安全技术是指目前常用的PC操作系统的安全问题，包括DOS、WINDOWS的安全问题。由于WIN—DOWS系统在日常生活中被大多数人所熟知，这里我们就以WINDOWS系统为例来分析操作系统的安全技术。
WINDOWS系统在安全技术方面采取了软件加密和病毒防治两种手段来保证操作系统的安全。软件加密由三个部分组成：反跟踪、指纹识别、目标程序加/解密变换。三个部分相互配合，反跟踪的目的是保护指纹识别和解密算法。指纹识别判定软件的合法性，而加/解密变换则是避免暴露目标程序。病毒防治原理是由于Windows的文件系统依赖于DOS，所以扩充现有的基于DOS的病毒防治软件。使之能够识别Windows可执行文件格式（NE格式），是一种行之有效的方法，在病毒的'检测、清除方面则需要分析Win—dows病毒的传染方式和特征标识，扩充现有的查毒、杀毒软件。
计算机网络的安全技术
计算机安全特别是计算机网络安全技术越来越成为能够谋取较高经济效益并具有良好市场发展前景的高新技术及产业。自从计算机网络暴露出安全脆弱问题且受到攻击后，人们就一直在研究计算机网络安全技术，以求把安全漏洞和风险降低到力所能及的限度，因此出现了一批安全技术和产品。
（1）安全内核技术。
人们开始在操作系统的层次上考虑安全性。尝试把系统内核中可能引起安全问题的部分从内核中剔出去。使系统更安全。如So—laris操作系统把静态的口令放在一个隐含文件中，使系统更安全。
（2）Kerberos系统的鉴别技术。
它的安全机制在于首先对发出请求的用户进行身份验证，确认其是否是合法的用户。如是合法用户，再审核该用户是否有权对他所请求的服务或主机进行访问。Kerberos系统在分布式计算机环境中得到了广泛的应用，其特点是：安全性高、明性高、扩展性好。
（3）防火墙技术。
防火墙即在被保护网络和因特网之间，或在其他网络之间限制访问的一种部件或一系列部件。
防火墙技术是目前计算机网络中备受关注的安全技术。在目前的防火墙产品的设计与开发中，安全内核、代理系统、多级过滤、安全服务器和鉴别与加密是其关键所在。防火墙技术主要有数据包过滤、代理服务器、SOCKS协议、网络反病毒技术等方面组成，共同完成防火墙的功能效应。
2其在电子商务中的应用
随着网络技术和信息技术的飞速发展，电子商务得到了越来越广泛的应用，但电子商务是以计算机网络为基础载体的，大量重要的身份信息、会计信息、交易信息都需要在网上进行传递，在这样的情况下，电子商务的安全性是影响其成败的一个关键因素。
电子商务含义
电子商务是利用计算机技术、网络技术和远程通信技术实现整个商务过程中的电子化、数字化和网络化。人们不再是面对面的、看着实实在在的货物、靠纸介质单据进行买卖交易，而是通过网络，通过网上琳琅满目的商品信息、完善的物流配送系统和方便安全的资金结算系统进行交易。
整个交易的过程可以分为三个阶段：第一个阶段是信息交流阶段；第二阶段是签定商品合同阶段；第三阶段是按照合同进行商品交接、资金结算阶段。
电子商务安全隐患
截获传输信息
攻击者可能通过公共电话网、互联网或在电磁波辐射范围内安装接收装置等方式。截取机密信息；或通过对信息长度、流量、流向和通信频度等参数进行分析。获得如用户账号、密码等有用信息。
伪造电子邮件
虚开网上商店。给用户发电子邮件，伪造大量用户的电子邮件，穷尽商家资源，使合法用户不能访问网络。使有严格时间要求的服务不能及时得到响应。
否认已有交易
发布者事后否认曾发送过某条信息或内容，接收者事后否认曾收到过某条信息或内容；购买者不承认下过订货单；商家不承认卖出过次品等。
电子商务交易中的一些计算机安全安全技术
针对以上问题现在广泛采用了身份识别技术数据加密技术、数字签名技术和放火墙技术。
身份识别技术
通过电子网络开展电子商务。身份识别问题是一个必须解决的同题。一方面，只有合法用户才可以使用网络资源，所以网络资源管理要求识别用户的身份；另一方面，传统的交易方式，交易双方可以面对面地谈判交涉。很容易识别对方的身份。通过电子网络交易方式。交易双方不见面，并且通过普通的电子传输信息很难确认对方的身份，因此，电子商务中的身份识别问题显得尤为突出。
数据加密技术
加密技术是电子商务中采取的主要安全措施。目前。加密技术分为两类，即对称加密/对称密钥加密/专用密钥加密和非对称加密/公开密钥加密。现在许多机构运用PKI的缩写，即公开密钥体系技术实施构建完整的加密/签名体系，更有效地解决上述难题，在充分利用互联网实现资源共享的前提下，从真正意义上确保了网上交易与信息传递的安全。
智能化防火墙技术
智能防火墙从技术特征上是利用统计、记忆、概率和决策的智能方法来对数据进行识别，并达到访问控制的目的。新的方法消除了匹配检查所需要的海置计算，高效发现网络行为的特征值，直接进行访问控制。新型智能防火墙自身的安全性较传统的防火墙有很大的提高。在特权最小化、系统最小化、内核安全、系统加固、系统优化和网络性能最大化方面，与传统防火墙相比较有质的飞跃。
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