1、毕业设计开题报告 计算机科学与技术 PPPOE 协议安全分析器 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 本课题国内外动态： 目前拨号上网有两种模式，一种是传统的 ADSL，另一种则是基于 LAN 的拨号。虽然他们的本质是相同的，都是通过以太网的 PPPoE 协议，但后者处于一个共享的广播环境中，安全性及其稳定性显然就要大打折扣了。 传统的 ADSL 通过调制解调器，实现以太网数据和电话信号的转换，每条电话都是独立的，因此每个用户都处于独立的局域网中。 如今除了电信上网外，网通也在逐渐兴起。和电信不同的 是，网通并非通过电话线传输数据，而是每户直接接入网线，并以一个小区为单位汇总，所
2、有的小区最终汇总到城域网的网络系统中。这种基于 LAN 模式的接入，在带来更大的带宽的同时，也存在着不少的安全隐患。几乎所有的链路层协议都是不可靠的， PPPoE 当然不在例外。 我们利用 PPPoE 协议的缺陷性，研究并制作一个上网账号嗅探器。显然，最简单的办法就是做一个精简版的 BRAS 服务器。 选题的依据和意义： PPPOE 协议一般来说还是比较安全的，因为其绝大多数运行在电信的 ADSL 电话线路上，每个节点都是独立的，不存在广播域这个概念 ，当然也就没法嗅探。但也不代表所有的网络都是电信的，比如网通，就是基于 LAN 的 PPPOE 拨号，不少校园网也是如此。 当然，单纯的为了做一
3、个嗅探器意义也不是很大。更多的是为了学习新的网络协议知识，以及运用一门熟悉的语言，将其结合成一个按照预先设计工作的小程序。 本程序用 VB 编写。除了一个 DDK 里自带的网络驱动，其余所有组件都是用 VB 编译的。作为曾经的一个 VB 样例模板，代码的看点比其功能有意义的多。 1 开发语言 开发一个链路层的网络程序，显然用 WinPCap + VC 是最适合的。不过因为考虑到当时做此程序时的 目的，以及熟悉程度，最终选择了纯 VB 的实现。 2 语言特点 我们选择使用纯 VB 来开发这个嗅探器。相比 C+的灵活性， VB 可谓是费尽周折。 - - - 1 - 首先， VB 最大的挑战莫过于多
4、线程的支持。因为 VB 自身原因，即便用 API 创建出新的线程回调到 VB，运行不了多久程序就会崩溃。在新线程里进行相应的 COM 初始化操作，程序即可稳定运行了。 其次， VB 的运行速度也是不敢恭维。我们可以关闭一系列的检测，让 VB 运行于最高的效率下。 再者， VB 的灵活性更是弱到了极点。本程序中，通过数组的溢出访问成功模拟了指针的操作，并实现了一个功能简单 的 HashMap，用来计算维护 MAC 地址的哈希值。 最后，再提一个 VB 的缺陷，就是在平常最不起眼的 API 访问里。对此我们的解决方法就是，绝不在频繁使用的 API 里声明 String 类型，而是替换成 32 位的
5、 Long 类型，并且选择W 结尾的宽字版本（几乎每个涉及字符串的 API 都有宽字符版本）。 3. 框架设计 在设计框架前，我们必须先明确本程序所需的几个主要功能：封包嗅探，协议通信，账号管理，以及集体断网，拨号监视，账号可用检测。 封包的嗅探和协议通信，显然属于程序的核心模板；嗅探到的账号密码管理，属于程序界面的工作 。因此我们分内核模块和界面模块两部分开发。 内核模块最主要的功能就是虚拟一个 BRAS 服务器，来接受局域网内用户的拨号请求，并将截获的账号密码回馈给界面模块。 界面模块除了维护账号密码列表外，还负责嗅探器的开启 /关闭。 集体断网可以让局域网内所有用户再拨一次，可以在短时间
6、内获得大量的账号。为了能够在最短的时间内让用户集体断网，我们必须使用伪造 BRAS 服务器 MAC 的方法，让用户的数据包发送到我们网卡上来，然后我们再冒充 BRAS 向用户发送一个 PADT 断开包。使用这种方法是最快的，因为不用涉及到超时等待。 拨号监视 的功能，可以观察账号的主人何时上网。一旦发现他拨号请求，程序就会有相应提示，我们可以尽快断开网络，以免他人长时间拨不上网。 账号可用检测是最为实用的功能，能将列表中的每个账号进行拨号测试，并显示哪些可用哪些不可用，这样我们就够轻松使用他人的账号上网了。要实现这个功能，我们的程序必须具备 PPPoE 客户端通信的功能模块。 整个内核系统最终
7、以 ActiveX 控件发布，名为 Tornado.dll。 根据框架结构的设计，分别从底层模块到上层逐个开发调试。最终发布出 VBThread.dll，NDISProtocol.DLL， MACString.DLL， Tornado.dll 和 Tornado.exe 这几个模块文件，以及程序最终界面。 - - - 2 - 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 研究的基本内容： 1) PPPoE 协议分析。 2) 代码结构设计。 3) 程序框架设计。 拟解决的主要问题： 1) 选择一个简单易用的网络协议驱动程序实现封包的收发。 2) PPPOE 协议不同网络的变化。 3) VB 实现多线程
8、。 三、研究步骤、方法及措施： 1) 总体设计 所有有待解决问题的可行性分析。 2) 详细设计 协议研究，功能设计。 3) 编码阶段 按预先思路编写，错误调试。 4) 测试阶段 不同网络环境 下测试。 5) 写论文 四、参考文献 1关晓华 .PPP over Ethernet 协议及其在 Windows 系统上实现的研究： 硕士论文 .北京：中国农业大学， 2002 2李俊华 .PPPoE 协议分析及 Linux 操作系统下的设计与实现： 硕士论文 .成都：西南交通大学， 2003 3冯键 .ADSL 宽带接入技术及应用 .北京：人民邮电出版社， 2002 4鲁士文 .计算机网络协议和实现技术
9、，北京：清华大学出版社， 2002 5余梅 . 浅谈网络嗅探器 J . 贵州教育学院学报 , 2008, 24 (6): 46-48. 6王绍强 . 网络嗅探器的研究与实现 J. 科技信息 , 2008 (35): 471. 7龚伟 . 网络嗅探器的检测及安全对策 J. 微计算机信息 , 2006, 22 ( 15): 72-74. 8万映辉 ,邸晓奕 ,张水平 .基于 NDIS 的网络嗅探器的设计与实现 J.计算机工程 , 2004, 30 (10): 177-179. 9赵树升 , 范刚龙 , 张焕剑 . 一种 Windows 网络嗅探器的检测原理与实现 J . 郑州大学学报 : 理学版 , 2005, 37 (3):51-53. 10熊宗武 , 钱朝阳 . 基于 Windows的网络嗅探器的实现 J. 安徽建筑工业学院学报 : 自然科学版 , 2008, 16 (6): 94-96.
