学海网

基于中间层驱动程序的数据包拦截技术
摘要
随着计算机应用的普及，网络安全问题越来越引起人们的重视。在作
指挥控制系统中，安全问题显得尤为重要。提高网络安全性的方法有很多，
本文结合课题，对基于中间层驱动程序的数据包拦截技术进行了研究。
本文首先分析了WnidowS的网络体系结构，比较了在不同层次上进行
据包拦截的各种方法，确定出采用中间层驱动程序的方法进行数据包拦截。
随后对中间层驱动程序进行了介绍，说明了进行驱动程序编程的要点。
本文进行了中间层驱动程序的初始化与动态绑定操作。在DriveErniyr
数中注册了Protoeolxxx接口和MiniportXxx接口，在protoeolBindAd即
函数中将协议驱动程序绑定在一张虚拟网卡(Vi血alAdpat)er上，从而在协
驱动程序和微端口驱动程序之间加入了我们的中间层驱动程序。
本文随后介绍了重要的数据结构数据包描述符和缓冲区描述符，并编
程序分配自己的包描述符和数据包描述符。然后，编写了拷贝数据包内容
函数，并改写了一系列完成函数，以支持异步操作;分析以太网帧和PI数
报的格式，据此给出过滤规则，根据过滤规则，改写PtReceive函数和Mpsen
函数，从而实现按指定协议类型接收数据包、按指定协议类型接受数据包、
按指定PI地址收发数据包的功能。最后用DbgViwe进行了验证。
关键词:中间层驱动程序;数据包捕获;NDSI
目录
第1章绪论..........................................1
1.1课题介绍........................... ........1
1.2课题背景.........................................1
1.2.1网络安全技术................·······……1
1.2.2防火墙与网络数据包拦截技术.....................2
1.3当前流行的数据包截获技术...........................3
1.4论文主要工作........................................7
第2章WINDOWS的网络体系结构..............................9
2.1WNID0wsZOOO操作系统的体系结构............... …9
2.1.1Windows2000的设计目标..................................9
2.1.2用户模式(uesrMdoe)和内核模式(KemelMdoe)...............9
2.2网络7层协议在WNID0ws中的实现...............................12
2.2.1开放系统互连模型..............................................12
2.2.2051模型在WindowS中的映射...........................................17
2.3拦截网络数据包的层级及方法............，，...........................18
2.3.1在用户模式下进行数据包拦截...........................................18
2，3.2在内核模式下用网络驱动程序进行数据包拦截.......................……19
2.4本章小结.................................，20
第3章WINDOWS网络驱动程序介绍..............……，.....……、....................……21
3.1WI’NDows驱动程序的分类.....................................……21
3.2NDIs驱动程序.........................................................…23
3.3网络驱动程序编程要点..................................................……24
3.3.1可移植性…，.......................................，·.··，··…25
3.3.2多处理器支持...........................................····，……26
3.3.3IRQL，.，...........................................···……27
3.3.4同步和通知..............................................···一27
3.3.5包结构.........................……，....……..…...……，.......……28
哈尔滨工程大学硕士学位论文
3.3.6使用共享内存......................................................……28
3.3.7异步1/0和完成函数.................................................……29
3.4本章小结..........……，..........................................……30
第4章NDSI中间层驱动程序的初始化与绑定......................................……31
4.1NDsI中间层驱动程序概述............................................……，.31
4.2中间层驱动程序的用途..................................................……33
4.3NDSI中间层驱动程序的开发环境..................……，...............……33
4.4NDSI中间层驱动程序的初始化与动态绑定..............................……33
4.4.1中间层驱动程序的DriveErntyr函数....................................……33
4.4.2中间层驱动程序的动态绑定.............................................……37
4.5本章小结...................................................................……41
第5章利用中间层驱动截获数据包.................................................……43
5.1NDSIPACKET包结构........................................................……43
5.2包描述符和缓冲区描述符的分配...........................................……45
5.2.1包描述符的分配...........................……，......................……45
5.2.2缓冲区描述符的分配.....................................................……46
5.2，3建立自己的包描述符和缓冲区描述符..............................……46
5.3函数分析..................……，.......…................……47
5.3.1C0pyPacket........................................................……47
5.3.2PtTI妞nsefDrataC0n1Plete................................……，.......……49
5.3.3PtReceive...........……，...........................................……50
5.3.4MpReturnPacket......52
5.5按指定的协议类型接收数据包..................................................……53
5.5.1以太网数据包的结构............……，..........................................……53
5.5.2截获数据包并过滤数据包..............……，.，.，..........................……55
5.6按指定的规则发送数据包...........……、.......................................……56
5.7按指定的PI地址收发数据包.，...................................................……57
5.8驱动程序的调试与安装...........................……58
5.8.1驱动程序的调试...............................................................……58
哈尔滨工程大学硕士学位论文
5.8.2马区动程序的安装............................................................……59
5.9驱动程序程序运行结果分析..............................................……60
5.9.1按指定规则接收数据包.........................……，…，，……，，.…，..…60
5..92按指定的PI地址收发数据包................................................……63
5.10本章小结
结论.....................................................................……66
参考文献.................................................................……68
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果................................……71
致谢......................................................……72