简易WINDOWS防火墙的设计与实现毕业设计论文

毕毕 业业 设设 计计( 论论 文文)简易简易 WindowsWindows 防火墙的设计与实现防火墙的设计与实现论文作者姓名：论文作者姓名：申请学位专业：申请学位专业：申请学位类别：申请学位类别：指指导导教教师师姓姓名名（职职称称）：论文提交日期：论文提交日期：简易简易 WindowsWindows 防火墙的设计与实现防火墙的设计与实现摘摘 要要当今时代是飞速发展的信息时代，计算机与信息处理技术日渐成熟。随着Internet 和计算机网络技术的蓬勃发展，网络安全问题现在已经得到普遍重视。网络防火墙系统就是网络安全技术在实际中的应用之一。本设计实现的防火墙采用 IP 过滤钩子驱动技术，过滤钩子驱动是内核模式驱动，它实现一个钩子过滤回调函数，并用系统提供的IP 过滤驱动注册它， IP 过滤驱动随后使用这个过滤钩子来决定如何处理进出系统的数据包。 本防火墙由以下几个模块组成：过滤规则添加模块，过滤规则显示模块，过滤规则存储模块，文件储存模块，安装卸载规则模块，IP 封包过滤驱动功能模块。用户只需要通过主界面菜单和按钮就可以灵活地操作防火墙，有效地保护 Windows 系统的安全。关键词关键词：防火墙；过滤钩子；过滤驱动；包过滤The Design and Implement of Simple Windows FirewallAbstractThe current era is a rapid development of information age. The technologies of computer and information processing become maturity. With the Internet and computer network technology to be flourishing, network security that has been widely concerned. Firewall system is one of the security technologies that used in the network. This design has implemented a firewall adopting the IP filter-hook driver technology; its driven through the kernel mode, the filter-hook callback function has been implemented and the filter-hook driver is registered by the IP filter driver which is provided by system. The IP filter driver uses the filter-hook to handle the data packets in and out. The firewall is composed of the following modules: adding filter rules module, display filter rules module, storage filter rules module, storage file module, installation and unloading rules module, IP packet driver module. Users can finish the operation by using main menu and button and protect the system effectively.Key words: Firewall; Filter-Hook; Filter Driver; Packet Filtering目目 录录论文总页数：21 页1 引言.11.1课题背景.11.2本课题研究意义.11.3本课题研究方法.12 防火墙概述.12.1防火墙的定义.12.2防火墙的基本策略.22.3包过滤防火墙.22.3.1 数据包.22.3.2 包过滤防火墙的工作原理.23 开发工具.33.1VISUAL C+ 6.0 .33.2VSS.34 防火墙系统构成.34.1需求分析.34.2设计思路.44.3功能模块构成.44.4功能模块介绍.44.4.1 过滤规则添加删除功能模块.44.4.2 过滤规则显示功能模块.44.4.3 过滤规则存储功能模块.54.4.4 文件存储功能模块.54.4.5 文件载入功能模块.54.4.6 安装卸载功能摸块.54.4.7 IP 封包过滤驱动功能模块.55 防火墙设计.55.1程序关键类.55.1.1 应用程序类 CFireWallAPP.55.1.2 主框架类 CMainFrame.55.1.3 文档类 CFireWallDoc.65.1.4 视图类 CFireWallView.75.1.5 _RuleInfo 类.75.2详细设计.85.2.1 主界面.85.2.2 添加过滤规则.85.2.3 删除过滤规则.115.3驱动程序设计.135.3.1 简介.135.3.2 结构图.145.3.3 该驱动的优点.145.3.4 本程序的驱动设计.146 程序测试.16结 论.18参考文献.19致 谢.20声 明.21第 1 页 共 21 页1 1引言引言1.11.1课题背景课题背景防火墙是一种隔离技术，是一类防范措施的总称，利用它使得内部网络与Internet 或者其他外部网络之间相互隔离，通过限制网络互访来保护内部网络。防火墙是建立在内部网络与外部网络之间的唯一安全通道，简单的可以只用路由器实现，复杂的可以用主机甚至一个子网来实现，它可以在 IP 层设置屏障，也可以用应用软件来阻止外来攻击。通过制定相应的安全规则，可以允许符合条件的数据进入，同时将不符合条件的数据拒之门外，这样就可以阻止非法用户的侵入，保证内部网络的安全。1.21.2本课题研究意义本课题研究意义随着计算机技术和网络技术的发展，计算机网络给人们带来了很多便利，于此同时网络安全的问题也伴随着网络技术的发展而日趋严重。使用防火墙能很好的提高系统的安全性，减少系统受到网络安全方面的威胁。本毕业设计选择开发一个 Windows 下的防火墙，它能够对网络 IP 数据包按照用户的设置进行过滤。通过此防火墙的开发锻炼了学生的实际动手能力对以后的学习和工作能力的培养具有重要意义。1.31.3本课题研究方法本课题研究方法本设计是使用 VC+ 6.0 的开发环境，运用 IP 过滤钩子驱动技术 设计和实现的。本次毕业设计应首先分析防火墙的相关功能，结合本次毕业设计的相关要求写出需求分析；其次，综合运用以前所学的相关知识，在设计中以需求分析为基础，写出系统开发计划、实现流程及相关问题的实现方法；同时，在开发设计与实现中，要保存好相关的设计文档。2 2防火墙概述防火墙概述2.12.1防火墙的定义防火墙的定义防火墙是指设置在不同网络（如可信任的企业内部网和不可信的公共网）或网络安全域之间的一系列部件的组合。它可通过监测、限制、更改跨越防火墙的数据流，尽可能地对外部屏蔽网络内部的信息、结构和运行状况，以此来实现网络的安全保护。在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和 Internet 之间的任何活动，保证了内部网络的安全。防火墙是设置在被保护网络和外部网络之间的一道屏障，实现网络的安全保护，以防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入。防火墙本身具有较强的抗攻击能力，它是提供信息安全服务、实现网络和信息安全的基础设施。第 2 页 共 21 页2.22.2防火墙的基本策略防火墙的基本策略按照美国国家计算机安全协会（NCSA）的建议，制定安全计划必须包括服务访问策略和防火墙设计策略。服务访问策略应包括控制用户对某些 Internet服务的访问。另外，用户也需要限制访问的方式，如 PPP 或 SLIP。在建立服务访问政策时，需要注意两个方式：1、不允许从 Internet 上访问到用户的网络，但是允许个别用户（设定得到）的网络访问有限 Internet 站点。但必须进行地址伪装；2、允许有限的从 Internet 上访问到公司网络，如从 Internet 上只能访问公司的 WWW 和 FTP 服务器。作为防火墙策略，就是定义实现服务访问策略的具体规则。在实现防火墙策略时，用户可以采用以下两个原则之一：1、除了允许的事件之外，拒绝其它的任何事件。2、除了拒绝的事件之外，允许其它的任何事件。制定的策略是由一条条规则构成的，防火墙的规则可分为三条链：输入链、输出链和转发链。2.32.3包过滤防火墙包过滤防火墙2.3.12.3.1 数据包数据包数据包是指 IP 网络消息。IP 标准定义了在网上两台计算机之间发送的消息的结构.结构上,一个包包含了一个信息头和应被传送数据的一段消息体。Linux 中包含的 IP 防火墙机制 3 种 IP 消息类型:ICMP(Internet 控制消息协议)、UDP(用户数据报协议)和 TCP(传输控制协议)。所有的 IP 包头包含了源、目的 IP 地址、IP 协议消息类型。包头里根据协议类型还包括了不同的字段。ICMP 数据包包含了一个类型字段,用来标识控制或状态消息类型。UDP 和 TCP包包含了源和目的服务端口号。2.3.22.3.2 包过滤防火墙的工作原理包过滤防火墙的工作原理采用这种技术的防火墙产品，通过在网络中的适当位置对数据包进行过滤，根据检查数据流中每个数据包的源地址、目的地址、所有的 TCP 端口号和 TCP链路状态等要素，然后依据一组预定义的规则，以允许合乎逻辑的数据包通过防火墙进入到内部网络，而将不合乎逻辑的数据包加以删除。因为路由器通常分布在有不同安全需求和安全策略的网络的交界处，因此可以通过在路由器上使用包过滤在可能的情况下实现只允许授权网络的数据进入。在这些路由器上使用包过滤师一种比较经济的在现有路由基础结构上增加防火墙功能的机制。顾名思义，包过滤在路由过程中对指定包进行过滤（丢弃） 。对过滤的判断通常基于单个包的头部所包含的内容（例如源地址，目的地址，协议，端口等） 。第 3 页 共 21 页包过滤防火墙通常在操作系统内部实现，并且操作在 IP 网络和传输协议层。它在对基于 IP 包头信息实施过滤后，通过对包的路由作决策来保护系统。包过滤防火墙由一组接受或禁止规则列表组成。这些规则明确定义了哪个包将被允许或不允许通过网络接口。防火墙规则使用在上面描述的包头字段来决定是否允许路由一个包通过，以达到它的目的，或则无声息的将包丢弃掉，或阻止包并向它的发送机器返回一个错误状态。这些规则是基于特定的网络接口卡和主机 IP 地址、网络层源和目的 IP 地址、传输层 TCP 和 UDP 服务端口、TCP 连接标志、网络层 ICMP 消息类型及这些包是进入的还是发出的。包过滤功能是所有的防火墙都具备的一个基本功能,实际上防火墙要完成的功能从根本上来说,就是要按照用户的要求来控制网络所流通的数据包,屏蔽那些无益的连接。3 3开发工具开发工具3.13.1Visual C+ 6.06.0Visual C+6.0 是微软98 年推出的产品，它提供了强大的编译能力以及良好的界面操作性。能够对Windows 9x、Windows NT 以及Windows 2000 下的C+程序设计提供完善的编程环境。同时Visual C+6.0 对网络、数据库等方面的编程也都提供相应的环境支持。3.23.2VSS版本控制是工作组软件开发中的重要方面，它能防止意外的文件丢失、允许反追踪到早期版本、并能对版本进行分支、合并和管理。在软件开发和您需要比较两种版本的文件或找回早期版本的文件时，源代码的控制是非常有用的。 VSS 可以同 Visual Basic、Visual C+、Visual J+、Visual InterDev、Visual FoxPro 开发环境以及 Microsoft Office 应用程序集成在一起，提供了方便易用、面向项目的版本控制功能。Visual SourceSafe 可以处理由各种开发语言、创作工具或应用程序所创建的任何文件类型。在提倡文件再使用的今天，用户可以同时在文件和项目级进行工作。Visual SourceSafe 面向项目的特性能更有效地管理工作组应用程序开发工作中的日常任务。4 4防火墙系统构成防火墙系统构成4.14.1需求分析需求分析该防火墙的主要功能是实现包过滤，其他功能主要包括以下几个方面。1、能设置过滤规则，包括：IP 地址、子网掩码、端口号、协议。2、能添加删除规则。3、能将过滤规则保存。第 4 页 共 21 页4、能对过滤规则进行安装和卸载操作，即：将规则发送给 IP 过滤驱动或从 IP 过滤驱动中删除规则。5、能正确完整的显示所添加的过滤规则。4.24.2设计思路设计思路根据程序的需求来完成功能和模块化设计的思想，总体设计思路如下：任何程序都必须具有和用户进行信息交互的功能，因此用户接口部必须考虑，根据功能要求，该部分应具备：用户操作的功能菜单、能对过滤规则进行设置、显示规则界面、添加规则界面。这样程序的功能模块应该有：过滤规则添加删除功能模块，过滤规则显示功能模块，过滤规则存储功能模块，文件储存功能模块，安装卸载规则功能模块。4.34.3功能模块构成功能模块构成功能模块构成如图 1。包过滤防火墙过滤规则添加删除功能模块过滤规则显示功能模块过滤规则存储功能模块文件储存功能模块文件载入功能模块安装卸载功能模块IP 封包过滤驱动功能模块图 1 功能模块图4.44.4功能模块介绍功能模块介绍4.4.14.4.1 过滤规则添加删除功能模块过滤规则添加删除功能模块包过滤防火墙要进行数据包过滤就需要按照用户定义的规则进行包过滤，该功能模块就是使用户能够添加或删除过滤规则。过滤规则主要包括：源 IP 地址、子网掩码、端口号，目的 IP 地址、子网掩码、端口号，协议，以及对符合该规则的数据包是放行还是阻止进行设置。然后将设置好的规则添加到存储功能模块。第 5 页 共 21 页4.4.24.4.2 过滤规则显示功能模块过滤规则显示功能模块该功能用于显示用户添加的规则，能够对每一条规则进行删除、安装、卸载的操作，使防火墙过滤规则能够很详细的显示给用户。4.4.34.4.3 过滤规则存储功能模块过滤规则存储功能模块该功能用于存储用户添加的过滤规则，接受用户对每一条规则的操作，并按照用户的操作将规则进行处理。如：安装规则，则把用户选择的规则安装到IP 过滤驱动，IP 接收到此规则后按照此规则进行数据包过滤。4.4.44.4.4 文件存储功能模块文件存储功能模块使用户添加的过滤规则能够保存成文件的形式方便储存，在用户添加规则后可以选择某一条规则进行保存，防火墙会将该规则保存为后缀名为.rul 的文件，在下次打开防火墙的时候可以直接加载该规则。4.4.54.4.5 文件载入功能模块文件载入功能模块相对于文件储存功能模块，该功能是实现用户可以导入一个后缀名为.rul的并且保存了有效规则的文件。4.4.64.4.6 安装卸载功能摸块安装卸载功能摸块防火墙要过滤数据包，就需要将 IP 过滤驱动按照定义的规则进行过滤。用户通过添加规则将规则存储于防火墙的存储功能模块中，想要将规则发送给 IP过滤驱动，就需要对该规则进行安装。安装和卸载的功能就是将过滤规则传送给 IP 过滤驱动或是将已安装的规则从过滤驱动中删除。4.4.74.4.7 IPIP 封包过滤驱动功能模块封包过滤驱动功能模块该功能模块是整个包过滤防火墙的核心部分，IP 封包过滤驱动能按照用户定义的规则对数据包做出阻止或是放行的选择。5 5防火墙设计防火墙设计5.15.1程序关键类程序关键类5.1.15.1.1 应用程序类应用程序类 CFireWallAPP每个 MFC 应用程序都必须包括一个从 CWinApp 派生的应用程序类，在本程序中的应用程序类就是 CFireWAllApp。应用程序类构成了应用程序的主执行线程，它封装了一个 Windows 应用程序的初始化、运行和终止。5.1.25.1.2 主框架类主框架类 CMainFrame主框架类 CMainFrame 构成整个程序的框架，包括菜单、工具、按钮等。它构成了程序功能的主框架。下面列出了 CmainFrame 类中的主要方法和变量。第 6 页 共 21 页class CMainFrame:public CFrameWndprotected:BOOL Installed;/规则安装标志 TRUE-已安装，FALSE-未安装protected: BOOL started;/开始过滤的标志，TRUE-已开始，FALSE-未开始TDriver filterDriver;/定义一个 TDriver 类的变量，TDriver ipFltDrv;/protected:BOOL AddFilterToFw();/AddFilterToFw 完成将过滤钩子安装到防火墙的功能。/AFX_MSG(CMainFrame)afx_msg void OnAppExit();/退出程序afx_msg void OnButtonadd();/添加规则按钮afx_msg void OnButtondel();/删除规则按钮afx_msg void OnButtonstart();/开始过滤按钮afx_msg void OnButtonstop();/停止过滤按钮afx_msg void OnButtonInstall();/安装规则afx_msg void OnButtonuninstall();/卸载规则afx_msg void OnMenuAddRule();/添加规则菜单afx_msg void OnMenuDelRule();/删除规则菜单afx_msg void OnMenuInstallRules();安装菜单afx_msg void OnMenuUninstallRules();/卸载规则菜单afx_msg void OnMenuStart();/开始过滤菜单afx_msg void OnMenuStop();/停止过滤菜单afx_msg void OnMenuSaveRules();/保存规则菜单afx_msg void OnMenuLoadRules();/加载规则菜单/AFX_MSG;在主框架类 CMainFrame 中定义了应用程序的所有基本功能。5.1.35.1.3 文档类文档类 CFireWallDocMFC 程序中的文档类是用来存储数据变量的。在本程序中 CFireWallDoc 主要用来存储用户添加的规则，当用户添加规则或删除规则时，就要向文档类第 7 页 共 21 页CFireWallDoc 中写入数据；当视图类 CFireWallView 需要将用户添加的规则显示在规则列表时，或者将规则安装到驱动，就需要从文档类 CFireWallDoc 中读取数据。class CFireWallDoc:public CDocumentpublic:unsigned int nRules;/规则序数RuleInfo rulesMAX_RULES;/最大规则数int AddRule();/添加规则void DeleteRule(unsigned int position);/删除规则void ResetRules();/重置规则，即在加载规则前，需要删除规则列表中及存储在文档类 CFireWallDoc 中的所有规则;其中 RuleInfo ruleMAX_RULES是_RuleInfo 结构体的一个变量，该数组用来存储规则，_RuleInfo 类详细情况见 5.1.5 节介绍。5.1.45.1.4 视图类视图类 CFireWallView视图类一般是用来显示信息的，在本程序中，CFireWallView 主要用来在规则列表中显示存储在文档类 CFireWallDoc 中的规则。class CFireWallView:public CFormViewpublic:CFireWallDoc* GetDocument();/指针指向文档类，和文档类CFireWallDoc 关联。/AFX_VIRTUAL(CFireWallView)public:protected:virtual void OnInitialUpdate();/在这个函数中初始化规则列表/AFX_VIRTUALpublic:void UpdateList();/更新规则列表，和 Doc 文档类保持一致protected:void AddRuleToList();/将文档类 CFireWallDoc 中的规则显示出来;第 8 页 共 21 页5.1.55.1.5 _RuleInfo 类类_RuleInfo 类是用来定义过滤规则的数据结构。typedef struct _RuleInfounsigned long sourceIp;unsigned long sourceMask;unsigned short sourcePort;unsigned long destinationIp;unsigned long destinationMask;unsigned short destinationPort;unsigned int protocol;int action;RuleInfo,*PRuleInfo;5.25.2详细设计详细设计5.2.15.2.1 主界面主界面程序主界面如图 2。图 2 程序主界面5.2.25.2.2 添加过滤规则添加过滤规则添加过滤规则的功能是通过一个“添加规则”对话框完成，如图 3。第 9 页 共 21 页 图 3 添加规则对话框添加规则功能是将对话框中的规则添加到存储数据的文档中。分两个步骤：1、取得添加规则对话框中的数据：int result;UpdateData(TRUE);/使控件列表与控件关联result=inet_addr(m_ipsource,&srcIp);/从源 IP 地址编辑框获取源 IP 地址赋给 srcIp。result = inet_addr(m_srcMask, &srcMask);/从源 IP 掩码编辑框获取源 IP地址掩码赋给 srcMask。result=inet_addr(m_ipdestination, &dstIp);/从目的 IP 地址编辑框获取目的 IP 地址赋给 dstIp。result = inet_addr(m_dstMask, &dstMask);/从目的 IP 掩码编辑框获取目的 IP 掩码赋给 dstMask。if(m_protocol = TCP)protocol = 6;第 10 页 共 21 页else if(m_protocol = UDP)protocol = 17;else if(m_protocol = ICMP)protocol = 1;else if(m_protocol = 所有)protocol = 0;if(m_action = 放行)cAction = 0;elsecAction = 1;srcPort = m_portsource;/源端口dstPort = m_portDestination;/目的端口2、将取得的数据添加到文档类中：BOOL CFireWallDoc:AddRule(unsigned long srcIp,unsigned long srcMask,unsigned short srcPort, unsigned long dstIp,unsigned long dstMask,unsigned short dstPort,unsigned int protocol,int action)rulesnRules.sourceIp = srcIp;rulesnRules.sourceMask = srcMask;rulesnRules.sourcePort = srcPort;rulesnRules.destinationIp = dstIp;rulesnRules.destinationMask = dstMask;rulesnRules.destinationPort = dstPort;rulesnRules.protocol = protocol;rulesnRules.action = action;nRules+;return TRUE;实现添加规则功能的程序流程图如图 4。第 11 页 共 21 页图 4 添加规则流程图5.2.35.2.3 删除过滤规则删除过滤规则删除规则时，首先需要确定所要删除的规则，再将其从文档类中删除，同时更新视图类的显示。当正在进行过滤时，则要先停止过滤，才能删除规则。删除规则：void CMainFrame:OnButtondel()CFireWallView *view = (CFireWallView *)GetActiveView();CFireWallDoc *doc = (CFireWallDoc *)GetActiveDocument();POSITION pos = view-m_rules.GetFirstSelectedItemPosition();/选中的规则if(started = TRUE)/如果正在过滤CString strTemp;strTemp.Format(请先停止过滤);是开始格式匹配？取得对话框中的数据将数据添加到 Doc 中弹出添加规则对话框结束输入正确的规则否第 12 页 共 21 页int position;position = view-m_rules.GetNextSelectedItem(pos);/position 是当前选择的规则的下一条的序数实现删除规则功能的程序流程如图 5。图 5 删除规则流程图其中调用 DeleteRule()的代码为：CFireWallDoc *doco = (CFireWallDoc *)GetActiveDocument();/关联文档类doco-DeleteRule(position);/调用 DeleteRule()函数删除规则view-UpdateList();/更新规则列表的显示void CFireWallDoc:DeleteRule(unsigned int position)if(position = nRules)return;if(position != nRules - 1)/如果删除的规则不是最后一条，则将它删除后，后面的规则要往前移动unsigned int i;for(i = position + 1;im_rules.GetFirstSelectedItemPosition();/选中的规则if(started = TRUE)/如果正在过滤CString strTemp;strTemp.Format(请先停止过滤);是开始格式匹配？取得对话框中的数据将数据添加到 Doc 中弹出添加规则对话框结束输入正确的规则否第 12 页 共 21 页int position;position = view-m_rules.GetNextSelectedItem(pos);/position 是当前选择的规则的下一条的序数实现删除规则功能的程序流程如图 5。图 5 删除规则流程图其中调用 DeleteRule()的代码为：CFireWallDoc *doco = (CFireWallDoc *)GetActiveDocument();/关联文档类doco-DeleteRule(position);/调用 DeleteRule()函数删除规则view-UpdateList();/更新规则列表的显示void CFireWallDoc:DeleteRule(unsigned int position)if(position = nRules)return;if(position != nRules - 1)/如果删除的规则不是最后一条，则将它删除后，后面的规则要往前移动unsigned int i;for(i = position + 1;inRules;i+)否开始取得当前选择的规则正在过滤？调用 DeleteRule()更新列表显示结束停止过滤是第 13 页 共 21 页rulesi - 1.sourceIp = rulesi.sourceIp;rulesi - 1.sourceMask = rulesi.sourceMask;rulesi - 1.sourcePort = rulesi.sourcePort;rulesi - 1.destinationIp = rulesi.destinationIp;rulesi - 1.destinationMask = rulesi.destinationMask;rulesi - 1.destinationPort = rulesi.destinationPort;rulesi - 1.protocol = rulesi.protocol;rulesi - 1.action = rulesi.action;nRules-;DeleteRule()调用的流程图如图 6。图 6 DeleteRule()的调用5.65.6驱动程序设计驱动程序设计5.3.55.3.5 简介简介基于 Firewall-Hook Driver 的包过滤驱动程序位于核心态，运行效率高，主要用于在 IP 过滤驱动中拦截所有的网络数据包，根据过滤规则判别是否接收或发送数据包。同时处理上层应用程序发送的 IRP，接收应用程序发送的过滤规则等。安装过滤函数之前，先将过滤函数的地址填入删除开始是最后一条规则？后面规则往前移删除结束取得当前规则否是第 14 页 共 21 页IP_SET_FIREWALL_HOOK_INFO 结构的 FirewallPtr 指针中，Add 设置为 TRUE，并指定该过滤函数优先级 Priority，然后向 IP 设备发送 IOCTL IOCTL_IP_SET_FIREWALL_HOOK 控制码，这样就完成了过滤函数的安装。卸载过滤函数的时候只用把 Add 设置为 FALSE 就行了，其他参数和安装时一样。每个过滤函数可以设置一个优先级，系统调用这些函数的时候按照优先级的顺序进行，直到某个函数返回“丢弃包”为止。如果所有的过滤函数都返回“允许包” ，那么这个包才能顺利通过系统。可以把这些过滤函数想象成一个过滤链，所有的函数按照优先级排列，如果一个函数返回“丢弃包” ，这条过滤链就断开了。5.3.65.3.6 结构图结构图驱动程序结构如图 7。图 7 驱动结构图5.3.75.3.7 该驱动的优点该驱动的优点在 Windows 中这不是开发防火墙的唯一方法，其它的有诸如 NDIS 防火墙，TDI 防火墙，Winsock 分层防火墙，包过滤 API 等等。而 Filter-Hook Driver 的优点在于：1、 这种方法所拥有的弹性可以使你过滤所有 IP 层（或以上）的通讯。但不能过滤更低层的头部数据，例如：不能过滤以太帧数据。需要用 NDIS 过滤器来做。2、 这是一种简单的方法。安装防火墙和执行过滤功能非常简单。但包过滤 API(Packet Filtering API)更加容易使用，尽管它缺少弹性，例如不能处理包第 15 页 共 21 页的内容，不能用包过滤 API 修改内容。5.3.85.3.8 本程序的驱动设计本程序的驱动设计本程序驱动的设计核心是通过使用 TDriver 类向 DrvFltIp 驱动程序发送控制代码（START_IP_HOOK、STOP_IP_HOOK、ADD_FILTER、CLEAR_FILTER） ，达到实现数据包过滤的目的。1、程序初始化时，调用 LoadDriver()加载 DrvFltIp 驱动：CMainFrame:OnCreate()ipFltDrv.LoadDriver(IpFilterDriver,System32DriversIpFltDrv.sys,NULL,TRUE);2、当用户单击“开始过滤”按钮时，程序向驱动发送 START_IP_HOOK控制代码，开始过滤：CMainFrame:OnButtonstart()filterDriver.WriteIo(START_IP_HOOK,NULL,0);3、当用户单击“停止过滤”按钮时，程序向驱动发送 START_IP_HOOK控制代码，停止过滤：CMainFrame:OnButtonstop()filterDriver.WriteIo(STOP_IP_HOOK,NULL,0);4、当用户单击“安装规则”按钮时，程序向驱动发送 ADD_FILTER 控制代码:CMainFrame:OnButtonInstall()AddFilterToFw();AddFilterToFw()filterDriver.WriteIo(ADD_FILTER, &pf, sizeof(pf);第 16 页 共 21 页5、当用户单击“卸载规则”按钮时，程序向驱动发送 CLEAR_FILTER 控制代码:CMainFrame:OnButtonuninstall()filterDriver.WriteIo(CLEAR_FILTER, NULL, 0);1212 程序测试程序测试计算机位于网关地址为 10.0.0.2 的局域网内，本地 IP 地址为：10.0.0.15。通过局域网连接于外部网络，可以 PING 通本地网关地址 10.0.0.2 和电信 DNS服务器地址 61.139.2.69，如图 8 和图 9。图 8 PING 10.0.0.2第 17 页 共 21 页图 9 Ping 61.139.2.69运行防火墙，点击“添加”按钮进行过滤规则设置，如图 10。源地址：10.0.0.2 目的地址 10.0.0.15端口号：0（所有端口）协议：由于 PING 命令基于 ICMP 协议，所以协议选择：ICMP行为：丢弃图 10 添加规则图点击“添加”按钮将规则保存到防火墙：如图 11。第 18 页 共 21 页图 11 规则示图点击“安装”防火墙将过滤规则添加到过滤驱动，点击“开始”防火墙开始按照规则进行数据包过滤，如图 12。图 12 开始过滤图由图 12 可以看出原来本地计算机可以和本地网关（路由器）进行 ICMP 数据包收发，也能和电信 DNS 服务器进行数据包收发。而当防火墙设置为过滤源地址为 10.0.0.2、协议为 ICMP 的规则之后运行，本地计算机将不能和本地网关（路由器）进行数据包收发，PING 命令显示为“Request timed out” 。但是本地计算机还能和电信 DNS 服务器 61.139.2.69 进行数据收发。结结 论论此防火墙操作简单，能够实现包过滤功能。按照用户设置的规则进行数据包过滤。能运行于 Windows 系统，屏蔽不安全的站点、对进出的网络数据进行过滤，在一定程度上提高了系统的安全性，可有效的防止计算机受到外部网络攻击。此防火墙的开发是在了解和熟悉了 TCP、UDP、ICMP 协议以及 IP 封包过滤驱动的基础上，运用 VC+这一编程语言来开发的。相对于互联网上的知名防火墙相比整个防火墙还不成熟，但它具有操作简单明了的特点。在以后的第 19 页 共 21 页学习中随着自身技术的提高，我会进一步完善整个防火墙，使它具有更多的功能对计算机安全起到更好的作用。通过这次毕业设计的编程，使我对网络编程和防火墙技术有了新的认识，同时我也对 VC+这一编程语言有了更深的了解。对以后的学习和工作都有很大的帮助。参考文献参考文献1 张越.Visual C+网络程序设计实例详解M.北京：人民邮电出版社,2003。2 Keith E.Strassberg,Richard J.Gondek.防火墙技术大全M.北京：机械工业出版社,2003。3 朱雁辉.Windows 防火墙与网络封包截获技术M.北京：电子工业出版社,2002。4 黎连业,张维.防火墙及其应用技术M.北京：清华大学出版社,2004。5 Steven Holzner.Visual C+ 6.0 轻松进阶M.北京：电子工业出版社,2005。6 John E.Swanke.Visual C+MFC 编程实例M.北京：机械工业出版社,2005。7 张海棠.Visual C+ 6.0 编程指南M.北京：航空工业出版社,2002。第 20 页 共 21 页致致 谢谢本文是在索望老师的热情关心和指导下完成的，他渊博的知识和严谨的治学作风使我受益匪浅，对顺利完成本课题起到了极大的作用。在此向他表示我最衷心的感谢！在论文完成过程中，本人还得到了王守兵同学的热心帮助，本人向他们表示深深的谢意！最后向在百忙之中评审本文的各位专家、老师表示衷心的感谢！作者简介：姓 名：刘钟 性别： 男出生年月：1982 年 3 月 民族： 汉E-mail:第 21 页 共 21 页声声 明明本论文的工作是 2007 年 2 月至 2007 年 6 月在成都信息工程学院网络工程系完成的。文中除了特别加以标注地方外，不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得成都信息工程学院或其他教学机构的学位或证书而使用过的材料。除非另有说明，本文的工作是原始性工作。关于学位论文使用权和研究成果知识产权的说明：本人完全了解成都信息工程学院有关保管使用学位论文的规定，其中包括：（1）学校有权保管并向有关部门递交学位论文的原件与复印件。（2）学校可以采用影印、缩印或其他复制方式保存学位论文。（3）学校可以学术交流为目的复制、赠送和交换学位论文。（4）学校可允许学位论文被查阅或借阅。（5）学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定） 。除非另有科研合同和其他法律文书的制约，本论文的科研成果属于成都信息工程学院。特此声明！ 第 22 页 共 21 页Are you hungry now?No, I am tired and lazy now; if I pursue you I will not catch you, and if I catch you-through your own slowness and clumsiness-I will not kill you, and if I kill you I will not eat you.Nicholas had begun to back away, and at the last; words, realizing that they were a signal, he turned andbegan to run, splashing through the shallow water. Ignacio ran after him, much helped by his longer legs, his hair flying behind his dark young face, his square teeth-each white as a bone and as big as Nicholass thumbnail-showing like spectators who lined the railings of his lips.Dont run, Nicholas, Dr. Island said with the voice of a wave. It only makes him angry that you run. Nicholas did not answer, but cut to his left, up the beach and among the trunks of the palms, sprinting all the way because he had no way of knowing Ignacio was not right behind him, about to grab him by the neck. When he stopped it was in the thick jungle, among the boles of the hardwoods, where he leaned,.; out of breath, the thumping of his own heart the only.sound in an atmosphere silent and unwaked as Earths long, prehuman day. For a time he listened for any sound Ignacio might make searching for him; there was none. He drew a deep breath then and said, Well, thats over, expecting Dr. Island to answer from somewhere; there was only the green hush.The light was still bright and strong and nearly, shadowless, but some interior sense told him the day, was nearly over, and he noticed that such faint shades as he could see stretched long, horizontal distortions of their objects. He felt no hunger, but he had fasted be- fore and knew on which side of hunger he stood; he was not as strong as he had been only a day past, and bythis time next day he would probably be unable to outrun Ignacio. He should, he now realized, have eaten the monkey he had killed; but his stomach revolted at the thought of the raw flesh, and he did not know how he might build a fire, although Ignacio seemed to have done so the night before. Raw fish, even if he were able to catch a fish, would be as bad, or worse, than raw monkey; he remembered his effort to open a coconut-he had failed, but it was surely not impossible. His mind was hazy as to what a coconut might contain, but there had to be an edible core, because they were eaten in books. He decided to make a wide sweep through the jungle that would bring him back to the beach well away from Ignacio; he had several times seen coconuts lying in the sand under the trees.He moved quietly, still a little afraid, trying to think of ways to open the coconut when he found it. He imagined himself standing before a large and raggedly faceted stone, holding the coconut in both hands. He raised it and smashed it down, but when it struck it was no longer a coconut but Mayas head; he heard her nose cartilage break with a distinct, rubbery snap. Her eyes, as blue as the sky above Madhya Pradesh, the sparkling blue sky of the egg, looked up at him, but he could no longer look into them, they retreated from his own, and it came to him quite suddenly that Lucifer, in falling, must have fallen up, into the fires and the coldness of space, never again to see the warm blues and browns and greens of Earth: 1 was watching Satan fall as lightning from heaven. He had heard that on tape somewhere, but he could not remember where. He had read that on Earth lightning did not come down from the clouds, but leaped up from the planetary surface toward them, never to return.Nicholas.He listened, but did not hear his name again. Faintly water was babbling; had Dr. Island used that sound to speak to him? He walked toward it and found a little rill that threaded a way among the trees, and followedit. In a hundred steps it grew broader, slowed, and ended in a long blind pool under a dome of leaves. . Diane was sitting on moss on the side opposite him; she looked up as she saw him, and smiled.Hello, he said.Hello, Nicholas. I thought I heard you. I wasnt mistaken after all, was I?I didnt think I said anything. He tested the dark water with his foot and found that it was very cold.第 23 页 共 21 页You gave a little gasp, I fancy. I h