网络协议还原系统的设计与实现

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛网络协议还原系统的设计与实现12张铮，王旭仁摘要：网络数据的捕获与分析，是网络安全的关键技术。本文利用Win32平台下的WinPcap函数库，设计并实现了一个协议还原系统。它应用了改进的BM算法、多线程技术、COM技术等来提升协议还原性能以及软件的复用和扩展，并且可以把sniffer、wireshark的数据文件作为分析源。该系统可以对Http，Pop3，Ftp，Msn，Telnet等知名协议进行用户层次上的分析，并向系统使用者提供一个与被分

2、析用户所看到的一样的场景。关键词：网络按全；WinPcap；数据包捕获；协议还原；应用层分析TheDesignandImplementationofNetProtocolRecoverySystem12ZHANGZheng，WANGXurenAbstract:Thecaptureandanalysisofinternetdataisthekeytechnologyofthenetsecurity.ThispapershowshowtodesignandrealizeaprotocolrecoverysystembyusingtheWinPcapfunct

3、ionlibraryundertheWin32platform.TheSystemappliesimprovedBMalgorithm,multi-threadtechnologyandCOMtechnologytoenhancetherecoveryperformanceofprotocol,softwarereusabilityandscalability.Andthedatafilesofsnifferandwiresharkcouldbeusedasanalysissource.Itcananalyzewell-knownprotocolslik

4、eHttp,Pop3,Ftp,Msn,TelnetandsoonintheUser-Levelforprovidingthesystemuserwiththesamesceneaswhatisseenbythemonitoreduser.Keywords:NetworkSecurity；WinPcap；DateCapture；ProtocolRecovery；ApplicationLevel文献标识码:A中图分类号:TP393.081引言协议，是我们在生活工作中经过谈判、协商而制定的共同承认、共同遵守的文件。它有一定之规，因此也就有归可循。网络是一个虚拟

5、环境，但却模拟着我们现实生活中的事情。作为网络上应用最广的通信协议簇——TCP/IP也就成为了分析研究的重点。这是一个四层模型，由下至上分别是：链路层，网络层，传输层和应用层。我们系统主要关注的是应用层协议负载的分析与还原，用到的函数库主要是WinPcap。它可以在Win32平台下对数据包进行捕获。该函数库成熟而稳定，并且提供了丰富而强大的调用接口。因此它常被用在网络监控，协议分析，网络入侵检测系统（NIDS），网络扫描等领域内。2WinPcap内部结构及原理WinPcap源于UNIX下应用最为广泛的网络数据包截取函数库——Libpcap[1][7]。作

6、为http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛一个与平台无关的编程接口，它已经被许多网络安全工具所使用，比如Tcpdump，NetworkFlightRecorder等等。它的结构分为三层：内核级别的包过滤器（NetgroupPacketFilter，NPF）、底层的动态链接库（packet.dll）和高层的独立于系统的链接库（Wpcap.dll）。NPF工作在内核层，直接与网卡驱动程序进行交互，将截获到的数据包直接拷贝到内核内存中。Packet.dll主要负责提供一个与系统无关的编程

7、接口，这样不管程序运行在何种Win32平台上都可以不用重新编译。Wpcap.dll面向用户，提供了功能强大且跨平台的函数库。利用它我们可以产生过滤器，定义用户级缓冲区等功能。其捕获数据包的原理是利用以太网的共享特征。3系统的总体设计3．1系统设计及结构软件系统的设计通常要考虑到它的移植性，扩展性，及维护性等问题。因此在本系统的应用层协议还原模块中使用了COM组件。COM组件可以给应用程序、操作系统以及其他组件提供服务，并且通过写入新的接口可以简单快速的对原系统进行升级与扩展。写好后的COM组件可以动态的插入或卸出应用。这样使系统的核心部分便于重用和扩展。

8、影响网络监控系统性能的因素在文献[2]中被分为三点：数据捕获能力的高低，协议分析