網絡安全實驗教程 — 防禦技術

孫建國，工學博士，西安電子科技大學杭州研究院教授，近年來一直從事工業智能、數據安全和工業軟件等方面的科研及技術攻關工作。數據安全治理省工程研究中心主任，大數據系統計算技術國家工程實驗室技術負責人，中科院信息工程研究所客座研究員。國家工業信息安全咨詢委員會委員，天地一體信息技術國家重點實驗室客座教授、中國傳媒大學、深圳大學、廣東工業大學兼職教授。曾榮獲省青年科技獎、中國電子學會先進科技工作者、留學回國人員報國獎等榮譽，獲得首屆國家工業信息安全技能一等獎、省科技進步二等獎、高校科學技術二等獎、中國通信學會科技進步二等獎等省部級科技。發表學術論文 60 余篇，授權和申請國家發明專利 20 余項。作為項目負責人主持並承擔國家級課題 20 余項，是信息網絡安全、無線電工程等中文核心期刊編委，以及IEEE Transactions on Information Forensics and Security等10余個高水平國際期刊特約審稿專家。

目錄

 

 

 

第1章網絡安全概述1

1.1引論1

1.1.1網絡安全國家戰略1

1.1.2網絡安全的基本內涵1

1.1.3網絡安全的現狀與趨勢3

1.2計算機網絡基礎5

1.2.1OSI參考模型5

1.2.2常用網絡協議的功能

與報文格式6

1.2.3網絡傳輸流程與數據

封裝20

1.3密碼學基礎22

1.3.1對稱加密22

1.3.2非對稱加密22

1.3.3摘要算法23

1.3.4數字簽名24

1.3.5數字證書25

1.3.6密鑰協商26

1.4網絡安全基礎27

1.4.1網絡安全的基本要求27

1.4.2網絡攻擊的分類28

1.4.3網絡防禦技術33

1.4.4網絡安全體系結構37

1.4.5網絡安全評價標準40

1.5網絡安全研究與新興技術43

1.5.1基於量子的網絡安全

通信技術43

1.5.2基於區塊鏈的身份認

證與隱私保護技術43

1.5.3基於人工智能的網絡安

全防護技術44

1.5.4基於雲訪問安全代理的

數據安全技術45

1.5.5基於零信任架構的訪

問控制技術45第2章網絡安全基礎實驗47

2.1知行實驗室虛擬網絡雲平臺

實驗環境簡介47

2.1.1平臺功能與特點47

2.1.2常用網絡安全工具與

軟件簡介47

2.2雲平臺使用方法與實驗基本

流程50

2.2.1登錄平臺50

2.2.2進入認知課程50

2.2.3進入探索課程51

2.2.4創建遠程實驗環境51

2.2.5訪問任務工作站52

2.2.6實驗測試53

2.3Linux基礎命令實驗53

2.3.1實驗目的53

2.3.2實驗內容與要求54

2.3.3實驗環境54

2.3.4實驗原理54

2.3.5實驗任務與步驟57

2.3.6實驗測試62

2.3.7擴展實驗63

2.3.8思考題65

2.4Linux網絡命令實驗65

2.4.1實驗目的65

2.4.2實驗內容與要求65

2.4.3實驗環境65

2.4.4實驗原理66

2.4.5實驗任務與步驟70

2.4.6實驗測試75

2.4.7擴展實驗75

2.4.8思考題76

2.5Windows網絡命令實驗77

2.5.1實驗目的77

2.5.2實驗內容與要求772.5.3實驗環境77

2.5.4實驗原理77

2.5.5實驗任務與步驟80

2.5.6實驗測試84

2.5.7擴展實驗85

2.5.8思考題87第3章網絡監聽與協議分析實驗88

3.1網絡監聽與協議分析概述88

3.1.1網絡監聽的原理與目的88

3.1.2網絡監聽的作用89

3.1.3網絡監聽與協議分析

的流程89

3.1.4網絡協議分析的內容90

3.1.5網絡協議分析方法91

3.2Wireshark軟件基本教程92

3.2.1基本功能92

3.2.2操作界面93

3.2.3數據包捕獲99

3.2.4數據包顯示過濾101

3.2.5數據包分析102

3.3Wireshark過濾規則實驗104

3.3.1實驗目的104

3.3.2實驗內容與要求104

3.3.3實驗環境105

3.3.4實驗原理105

3.3.5實驗任務與步驟106

3.3.6實驗測試111

3.3.7擴展實驗112

3.3.8思考題114

3.4ARP分析實驗114

3.4.1實驗目的114

3.4.2實驗內容與要求114

3.4.3實驗環境115

3.4.4實驗原理115

3.4.5實驗任務與步驟117

3.4.6實驗測試122

3.4.7擴展實驗122

3.4.8思考題124

3.5ICMP分析實驗124

3.5.1實驗目的124

3.5.2實驗內容與要求124

3.5.3實驗環境124

3.5.4實驗原理125

3.5.5實驗任務與步驟127

3.5.6實驗測試131

3.5.7擴展實驗131

3.5.8思考題133

3.6TCP和UDP分析實驗133

3.6.1實驗目的133

3.6.2實驗內容與要求134

3.6.3實驗環境134

3.6.4實驗原理134

3.6.5實驗任務與步驟137

3.6.6實驗測試144

3.6.7擴展實驗144

3.6.8思考題146

3.7FTP分析實驗147

3.7.1實驗目的147

3.7.2實驗內容與要求147

3.7.3實驗環境147

3.7.4實驗原理147

3.7.5實驗任務與步驟150

3.7.6實驗測試154

3.7.7擴展實驗154

3.7.8思考題156

3.8SMB協議分析實驗157

3.8.1實驗目的157

3.8.2實驗內容與要求157

3.8.3實驗環境157

3.8.4實驗原理157

3.8.5實驗任務與步驟159

3.8.6實驗測試162

3.8.7擴展實驗163

3.8.8思考題166

3.9SSH協議分析實驗166

3.9.1實驗目的166

3.9.2實驗內容與要求166

3.9.3實驗環境166

3.9.4實驗原理166

3.9.5實驗任務與步驟168

3.9.6實驗測試171

3.9.7擴展實驗172

3.9.8思考題174

3.10DNS協議分析實驗175

3.10.1實驗目的175

3.10.2實驗內容與要求175

3.10.3實驗環境175

3.10.4實驗原理175

3.10.5實驗任務與步驟177

3.10.6實驗測試180

3.10.7擴展實驗180

3.10.8思考題181

3.11HTTP和HTTPS協議分析

實驗182

3.11.1實驗目的182

3.11.2實驗內容與要求182

3.11.3實驗環境182

3.11.4實驗原理182

3.11.5實驗任務與步驟185

3.11.6實驗測試190

3.11.7擴展實驗191

3.11.8思考題194

3.12網絡協議綜合分析實驗195

3.12.1實驗目的195

3.12.2實驗內容與要求195

3.12.3實驗環境195

3.12.4實驗原理196

3.12.5實驗任務與步驟198

3.12.6實驗測試208

3.12.7擴展實驗209

3.12.8思考題212第4章網絡掃描實驗213

4.1網絡掃描的原理與步驟213

4.2常用網絡掃描軟件基本教程213

4.2.1OWASP ZAP213

4.2.2Zenmap217

4.3Nmap網絡掃描工具實驗219

4.3.1實驗目的219

4.3.2實驗內容與要求220

4.3.3實驗環境220

4.3.4實驗原理220

4.3.5實驗任務與步驟222

4.3.6實驗測試225

4.3.7擴展實驗225

4.3.8思考題227

4.4OWASP ZAP漏洞掃描工具

實驗228

4.4.1實驗目的228

4.4.2實驗內容與要求228

4.4.3實驗環境228

4.4.4實驗原理228

4.4.5實驗任務與步驟230

4.4.6實驗測試233

4.4.7擴展實驗234

4.4.8思考題235

4.5Web漏洞掃描實驗236

4.5.1實驗目的236

4.5.2實驗內容與要求237

4.5.3實驗環境237

4.5.4實驗原理237

4.5.5實驗任務與步驟239

4.5.6實驗測試242

4.5.7擴展實驗242

4.5.8思考題245第5章網絡安全滲透測試實驗246

5.1網絡安全滲透測試概述246

5.1.1網絡安全滲透測試的目標

與基本流程246

5.1.2網絡安全滲透測試的

分類247

5.1.3常用網絡攻擊分析方法… 248

5.2密碼破解實驗248

5.2.1實驗目的248

5.2.2實驗內容與要求248

5.2.3實驗環境248

5.2.4實驗原理249

5.2.5實驗任務與步驟251

5.2.6實驗測試254

5.2.7擴展實驗254

5.2.8思考題256

5.3密碼破解攻擊檢測與分析實驗… 256

5.3.1實驗目的256

5.3.2實驗內容與要求257

5.3.3實驗環境257

5.3.4實驗原理257

5.3.5實驗任務與步驟259

5.3.6實驗測試263

5.3.7擴展實驗263

5.3.8思考題264

5.4SQL註入實驗264

5.4.1實驗目的264

5.4.2實驗內容與要求264

5.4.3實驗環境264

5.4.4實驗原理264

5.4.5實驗任務與步驟266

5.4.6實驗測試271

5.4.7擴展實驗271

5.4.8思考題272

5.5SQL註入攻擊檢測與分析實驗… 272

5.5.1實驗目的272

5.5.2實驗內容與要求272

5.5.3實驗環境272

5.5.4實驗原理272

5.5.5實驗任務與步驟276

5.5.6實驗測試283

5.5.7擴展實驗283

5.5.8思考題284

5.6網絡釣魚取證實驗285

5.6.1實驗目的285

5.6.2實驗內容與要求285

5.6.3實驗環境285

5.6.4實驗原理285

5.6.5實驗任務與步驟286

5.6.6實驗測試290

5.6.7擴展實驗291

5.6.8思考題291

5.7DoS攻擊實驗292

5.7.1實驗目的292

5.7.2實驗內容與要求292

5.7.3實驗環境292

5.7.4實驗原理292

5.7.5實驗任務與步驟294

5.7.6實驗測試296

5.7.7擴展實驗297

5.7.8思考題298

5.8DoS攻擊檢測與分析實驗298

5.8.1實驗目的298

5.8.2實驗內容與要求298

5.8.3實驗環境298

5.8.4實驗原理298

5.8.5實驗任務與步驟301

5.8.6實驗測試308

5.8.7擴展實驗308

5.8.8思考題310第6章防火墻實驗311

6.1防火墻的原理與技術311

6.1.1防火墻的定義與作用311

6.1.2防火墻的工作模式311

6.1.3防火墻的主要功能312

6.1.4防火墻的工作原理313

6.1.5防火墻的分類314

6.2Windows防火墻配置實驗314

6.2.1實驗目的314

6.2.2實驗內容與要求315

6.2.3實驗環境315

6.2.4實驗原理315

6.2.5實驗任務與步驟318

6.2.6實驗測試331

6.2.7擴展實驗331

6.2.8思考題333

6.3Linux防火墻配置實驗333

6.3.1實驗目的333

6.3.2實驗內容與要求333

6.3.3實驗環境333

6.3.4實驗原理334

6.3.5實驗任務與步驟338

6.3.6實驗測試344

6.3.7擴展實驗345

6.3.8思考題347

6.4開源防火墻綜合實驗347

6.4.1實驗目的347

6.4.2實驗內容與要求347

6.4.3實驗環境347

6.4.4實驗原理348

6.4.5實驗任務與步驟350

6.4.6實驗測試356

6.4.7擴展實驗356

6.4.8思考題358第7章入侵檢測實驗359

7.1入侵檢測概述359

7.1.1網絡入侵的定義與方式… 359

7.1.2入侵檢測的定義與原理… 360

7.1.3入侵檢測系統的定義

和功能360

7.1.4入侵檢測系統的分類361

7.1.5入侵檢測系統的工作

原理361

7.2Snort基本教程361

7.2.1Snort的工作原理361

7.2.2Snort規則的語法362

7.2.3Snort規則的應用364

7.2.4Snort的運行方式與命令… 365

7.3Snort規則基礎實驗366

7.3.1實驗目的366

7.3.2實驗內容與要求366

7.3.3實驗環境367

7.3.4實驗原理367

7.3.5實驗任務與步驟369

7.3.6實驗測試376

7.3.7擴展實驗377

7.3.8思考題378

7.4Snort規則修復實驗378

7.4.1實驗目的378

7.4.2實驗內容與要求378

7.4.3實驗環境379

7.4.4實驗原理379

7.4.5實驗任務與步驟380

7.4.6實驗測試387

7.4.7擴展實驗388

7.4.8思考題388

7.5Snort規則編寫實驗389

7.5.1實驗目的389

7.5.2實驗內容與要求389

7.5.3實驗環境389

7.5.4實驗原理389

7.5.5實驗任務與步驟391

7.5.6實驗測試395

7.5.7擴展實驗395

7.5.8思考題397

7.6Snort規則應用實驗398

7.6.1實驗目的398

7.6.2實驗內容與要求398

7.6.3實驗環境398

7.6.4實驗原理398

7.6.5實驗任務與步驟400

7.6.6實驗測試406

7.6.7擴展實驗407

7.6.8思考題409參考文獻410