【正文】 論文作者姓名： 申請(qǐng)學(xué)位專業(yè)： 申請(qǐng)學(xué)位類別： 指導(dǎo)教師姓名（職稱）： 論文提交日期： 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的協(xié)議分析程序的設(shè)計(jì)開發(fā) 摘 要 本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于 Linux下 Libpcap庫(kù)函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序。程序的主要功能包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲和常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析。其中數(shù)據(jù)捕獲模塊和協(xié)議分析模塊是本程序最關(guān)鍵、最主要的模塊。其次 進(jìn)行了程序的總體設(shè)計(jì)：確定了程序的功能，給出了程序的結(jié)構(gòu)圖和層次圖，描述了程序的工作流程，對(duì)實(shí)現(xiàn)程序的關(guān)鍵技術(shù)做出了分析 。然后 對(duì)協(xié)議分析流程進(jìn)行了詳細(xì)的講解，分析了常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 。 關(guān)鍵詞： Libpcap； Linux； 數(shù)據(jù)包捕獲；應(yīng)用層 ； 協(xié)議識(shí)別 The Design and Development of Network Packet Protocol Analyzing Program Abstract The thesis is an attempt to introduce an implementation of work protocol analyzing program which is based on Libpcap, a famous work packet capture library on Linux. It has a rich feature set which includes capturing work packets and analyzing popular work protocols on Inter. The program is made up of an input/output module, a rules matching module, a packet capturing module and a protocol analyzing module. And the last two modules are key modules. The research work was described as followed. firstly, we introduce the background and concepts about work protocol analyzing programs。 Secondly, after elaborating on the background of packet capture and the Libpcap library, we state a approach to implement a packet capture module with Libpcap。 Finally, we test our program to see whether it works as expected, fortunately, it does. Key words: Libpcap。 Network packet capturing。 Protocol identification 目 錄 論文總頁(yè)數(shù)： 23頁(yè) 1 引言 .......................................................................................................................... 4 課題背景 ............................................................................................................ 4 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序簡(jiǎn)介 ............................................................................ 5 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................. 5 2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序的總體設(shè)計(jì) ......................................................................... 6 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序的功能分析 .................................................................. 6 系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作流程 ................................................................................ 6 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 .......................................................................................... 6 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 ....................................................................................... 7 程序的工作流程 .......................................................................................... 8 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)分析 ................................................................................... 9 3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲模塊的實(shí)現(xiàn) ..................................................................................... 10 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲簡(jiǎn)介 ........................................................................................ 10 基于 LIBPCAP 的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲的實(shí)現(xiàn) .............................................................. 11 Libpcap安裝 ............................................................................................ 11 Libpcap中基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù) ............................................................. 11 數(shù)據(jù)捕獲模塊的實(shí)現(xiàn) ........................................................................................ 14 4 協(xié)議分析模塊的實(shí)現(xiàn) ............................................................................................... 14 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析的總體流程 ................................................................................. 15 對(duì) TCP/IP模型中各層協(xié)議的分析 ..................................................................... 17 以太網(wǎng)首部的分析與提取 .......................................................................... 17 IP首部的分析與提取 ................................................................................ 18 TCP/UDP首部的分析與提取 ....................................................................... 19 應(yīng)用層協(xié)議的識(shí)別與分析 .......................................................................... 21 5 程序運(yùn)行與測(cè)試 ...................................................................................................... 23 測(cè)試環(huán)境 .......................................................................................................... 23 硬件環(huán)境 ................................................................................................... 23 程序運(yùn)行環(huán)境 ............................................................................................ 23 測(cè)試步驟 .......................................................................................................... 23 測(cè)試結(jié)果評(píng)價(jià) ................................................................................................... 23 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 23 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 24 致 謝 ........................................................................................................................ 25 聲 明 ........................................................................................................................ 26 1 引言 課題背景 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，全球信息化 已 成 為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。所以網(wǎng)上信息的安全和保密是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。因此，網(wǎng)絡(luò)必須有足夠強(qiáng)的安全措施，否則該網(wǎng)絡(luò)將是個(gè)無(wú)用、甚至?xí)＜皣?guó)家安全的網(wǎng)絡(luò)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所面臨的威脅大體可分為兩種：一是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中信息的威脅；二是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的威脅。 (2)人為的惡意攻擊：這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所面臨的最大威脅，敵手的攻擊和計(jì)算機(jī)犯罪 就屬于這一類。這兩種攻擊均可對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)造成極大的危害，并導(dǎo)致機(jī)密數(shù)據(jù)的泄漏。另外，軟件的 “ 后門 ” 都是軟件公司的設(shè)計(jì) 編程人員為了自便而設(shè)置的，一般不為外人所知，但一旦 “ 后門 ” 洞開，其造成的后果將不堪設(shè)想。這也是本論文的一個(gè)重要目的。同時(shí)許多防火墻也是基于包過(guò)濾技術(shù)的。 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序簡(jiǎn)介 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析 程序 是一種用于收集網(wǎng)絡(luò)中有用數(shù)據(jù)的程序，這些數(shù)據(jù)可以是用戶的帳號(hào)和密碼，也可以是一些商用機(jī)密數(shù)據(jù)等。 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序 的正當(dāng)用處主要是分析網(wǎng)絡(luò)的流量，以便找出所關(guān)心的網(wǎng)絡(luò)中潛在的問(wèn)題。在合理的網(wǎng)絡(luò)中， 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序 的存在對(duì)系統(tǒng)管理員是 至關(guān)重要 的，系統(tǒng)管理員通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序 可以 診斷出大量的不可見模糊問(wèn)題，這些問(wèn)題涉及兩臺(tái)乃至多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的異常通訊 ，有些甚至牽涉到各種的協(xié)議，借助于 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析程序 系統(tǒng)管理員可以方便的確定出多少的通訊量屬于哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、占主要通訊協(xié)議的主機(jī)是哪一臺(tái)、大多數(shù)通訊目的地是哪臺(tái)主機(jī)、報(bào)文發(fā)送占用多少時(shí)間、或著相互主機(jī)的報(bào)文傳送間隔時(shí)間等等，這些 信息 為管理員判斷網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題、管理網(wǎng)絡(luò)區(qū)域提供了非常寶貴的信息。比較著名的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包協(xié)議分析軟件有：開源軟件： Wireshark、 TcpDump。 Wireshark 起初由Gerald Combs 開發(fā)，隨后由一個(gè)松散的 Wireshark 團(tuán)隊(duì)組織進(jìn)行維護(hù)開發(fā)。很難想象如此多的人開發(fā)的代碼可以很好的融入系統(tǒng)中；并且在系統(tǒng)中加入