【摘要】：隨著網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大以及網(wǎng)絡應用的多樣化，網(wǎng)絡安全問題日益嚴峻，網(wǎng)絡安全愈發(fā)變得難以人工控制。在市場需求的推動下，產生了各式的網(wǎng)絡安全產品。在越來越多樣的網(wǎng)絡安全產品中，防火墻超越了其他網(wǎng)絡安全領域，成為發(fā)展最快的安全產品之一。在防火墻產品的升級過程中，傳統(tǒng)的純軟件式防火墻已經不能夠適應當前市場對防火墻性能需求和多樣化的功能需求，專用的高性能防火墻設備成為大多數(shù)網(wǎng)絡服務商的必然選擇。 同樣由于多樣化的網(wǎng)絡安全功能需求，防火墻的檢測方式也在不斷發(fā)生著變化。從最初始的單包過濾防火墻，到各種應用代理防火墻，防火墻體系結構與檢測方式都在不斷的向前發(fā)展。對于專業(yè)防火墻設備而言，綜合前人的智慧，去蕪存菁是一個必然的選擇。復合型防火墻就是這樣一種選擇的結果。復合型防火墻基本上兼容了前兩個階段防火墻的優(yōu)勢，既能在單包攻擊防御方面保持高效，同時又通過應用代理彌補單包防火墻的功能缺陷。 本文基于復合型防火墻架構，設計并實現(xiàn)了掃描攻擊防御和客戶端認證代理兩個業(yè)務模塊，同時對這兩個業(yè)務處理過程中的一些關鍵部分提出了優(yōu)化思路與解決方案。 在整體結構設計方面，綜合了兩種防火墻的優(yōu)勢以及具體業(yè)務模塊的要求，在報文預處理，業(yè)務數(shù)據(jù)管理和攻擊日志管理等幾個方面進行了統(tǒng)一的處理，從整體上提高了防火墻的性能。 在掃描攻擊防御部分，提出了一個統(tǒng)一的報文統(tǒng)計流程，在簡化計數(shù)操作的同時，，可以對目前公認的三種掃描攻擊做出有效而準確的識別。在客戶端認證代理部分，提供了面對目前三種主流網(wǎng)絡應用協(xié)議的多種代理方式。在業(yè)務處理流程中，設計了一個有效的老化數(shù)據(jù)維護的層次結構模型，減少系統(tǒng)計時器中斷頻率。 本文最后提供了系統(tǒng)的主要測試數(shù)據(jù)，通過功能測試與性能測試兩個角度，證明了本系統(tǒng)功能的正確性與高效性。在功能測試部分，模擬了實際業(yè)務中的不同情景，全面對業(yè)務邏輯進行測試。在性能測試中，在相同環(huán)境下，通過新模塊對轉發(fā)性能影響對比，驗證了系統(tǒng)的高效性。
[Abstract]:With the expansion of network scale and the diversification of network applications, network security is becoming more and more serious, and network security becomes more and more difficult to control manually. Driven by market demand, a variety of network security products have emerged. Among more and more network security products, firewall surpasses other network security fields and becomes one of the fastest growing security products. In the process of upgrading firewall products, the traditional pure software firewall can no longer adapt to the current market demand for firewall performance and diverse functions. Dedicated high-performance firewall equipment has become the inevitable choice of most network service providers. Also due to the diverse network security requirements, firewall detection methods are constantly changing. From the initial single-packet filter firewall to various application proxy firewalls, firewall architecture and detection methods are constantly developing. For professional firewall equipment, the synthesis of the wisdom of the predecessors, desolation is an inevitable choice. A composite firewall is the result of such a choice. The composite firewall is basically compatible with the advantages of the first two stages of the firewall. It can not only maintain high efficiency in the defense of single packet attack, but also make up the functional defects of the single packet firewall through application proxy. Based on the composite firewall architecture, this paper designs and implements two business modules, scanning attack defense and client authentication proxy, and puts forward some optimization ideas and solutions for some key parts of these two service processing processes. In the aspect of overall structure design, the advantages of two kinds of firewalls and the requirements of specific business modules are synthesized, and the unified processing is carried out in several aspects, such as message preprocessing, business data management and attack log management, etc. The overall performance of the firewall is improved. In the part of scanning attack defense, a unified packet statistic flow is proposed, which simplifies the counting operation and can effectively and accurately identify the three kinds of scan attacks. In the client authentication agent part, it provides a variety of proxy ways to face the three main network application protocols. In the business process, an effective hierarchical model for the maintenance of aging data is designed to reduce the interrupt frequency of the system timer. Finally, the main test data of the system are provided, and the correctness and efficiency of the system are proved by the function test and the performance test. In the part of function test, we simulate the different scenarios of actual business and test the business logic comprehensively. In the performance test, under the same environment, the efficiency of the system is verified by comparing the effect of the new module on the forwarding performance.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP393.08

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