icmp协议分析实验报告(ip协议与icmp协议实验报告)
计算机网络技术毕业论文 5000字
计算机论文
计算机网络在电子商务中的应用
摘要：随着计算机网络技术的飞进发展，电子商务正得到越来越广泛的应用。由于电子商务中的交易行为大多数都是在网上完成的， 因此电子商务的安全性是影响趸易双方成败的一个关键因素。本文从电子商务系统对计算机网络安全，商务交易安全性出发，介绍利用网络安全枝术解决安全问题的方法。
关键词：计算机网络，电子商务安全技术
一． 引言
近几年来．电子商务的发展十分迅速 电子商务可以降低成本．增加贸易机会，简化贸易流通过程，提高生产力，改善物流和金流、商品流．信息流的环境与系统 虽然电子商务发展势头很强，但其贸易额所占整个贸易额的比例仍然很低。影响其发展的首要因素是安全问题．网上的交易是一种非面对面交易，因此“交易安全“在电子商务的发展中十分重要。可以说．没有安全就没有电子商务。电子商务的安全从整体上可分为两大部分．计算机网络安全和商务交易安全。计算机网络安全包括计算机网络设备安全、计算机网络系统安全、数据库安全等。其特征是针对计算机网络本身可能存在的安全问题，实施网络安全增强方案．以保证计算机网络自身的安全性为目标。商务安全则紧紧围绕传统商务在Interne'(上应用时产生的各种安全问题．在计算机网络安全的基础上．如何保障电子商务过程的顺利进行。即实现电子商务的保密性．完整性．可鉴别性．不可伪造性和不可依赖性。
二、电子商务网络的安全隐患
1窃取信息：由于未采用加密措施．数据信息在网络上以明文形式传送．入侵者在数据包经过的网关或路由器上可以截获传送的信息。通过多次窃取和分析，可以找到信息的规律和格式，进而得到传输信息的内容．造成网上传输信息泄密
2．篡改信息：当入侵者掌握了信息的格式和规律后．通过各种技术手段和方法．将网络上传送的信息数据在中途修改 然后再发向目的地。这种方法并不新鲜．在路由器或者网关上都可以做此类工作。
3假冒由于掌握了数据的格式，并可以篡改通过的信息，攻击者可以冒充合法用户发送假冒的信息或者主动获取信息，而远端用户通常很难分辨。
4恶意破坏：由于攻击者可以接入网络．则可能对网络中的信息进行修改．掌握网上的机要信息．甚至可以潜入网络内部．其后果是非常严重的。
三、电子商务交易中应用的网络安全技术
为了提高电子商务的安全性．可以采用多种网络安全技术和协议．这些技术和协议各自有一定的使用范围，可以给电子商务交易活动提供不同程度的安全保障。
1．防火墙技术。防火墙是目前主要的网络安全设备。防火墙通常使用的安全控制手段主要有包过滤、状态检测、代理服务 由于它假设了网络的边界和服务，对内部的非法访问难以有效地控制。因此．最适合于相对独立的与外部网络互连途径有限、网络服务种类相对集中的单一网络(如常见的企业专用网) 防火墙的隔离技术决定了它在电子商务安全交易中的重要作用。目前．防火墙产品主要分为两大类基于代理服务方式的和基于状态检测方式的。例如Check Poim Fi rewalI-1 4 0是基于Unix、WinNT平台上的软件防火墙．属状态检测型 Cisco PIX是硬件防火墙．也属状态检测型。由于它采用了专用的操作系统．因此减少了黑客利用操作系统G)H攻击的可能性：Raptor完全是基于代理技术的软件防火墙 由于互联网的开放性和复杂性．防火墙也有其固有的缺点(1)防火墙不能防范不经由防火墙的攻击。例如．如果允许从受保护网内部不受限制地向外拨号．一些用户可以形成与Interne'(的直接连接．从而绕过防火墙：造成一个潜在的后门攻击渠道，所以应该保证内部网与外部网之间通道的唯一性。(2)防火墙不能防止感染了病毒的软件或文件的传输．这只能在每台主机上装反病毒的实时监控软件。(3)防火墙不能防止数据驱动式攻击。当有些表面看来无害的数据被邮寄或复制到Interne'(主机上并被执行而发起攻击时．就会发生数据驱动攻击．所以对于来历不明的数据要先进行杀毒或者程序编码辨证，以防止带有后门程序。
2．数据加密技术。防火墙技术是一种被动的防卫技术．它难以对电子商务活动中不安全的因素进行有效的防卫。因此．要保障电子商务的交易安全．就应当用当代密码技术来助阵。加密技术是电子商务中采取的主要安全措施， 贸易方可根据需要在信息交换的阶段使用。目前．加密技术分为两类．即对称加密／对称密钥加密／专用密钥加密和非对称加密／公开密钥加密。现在许多机构运用PKI(punickey nfrastructur)的缩写．即 公开密钥体系”)技术实施构建完整的加密／签名体系．更有效地解决上述难题．在充分利用互联网实现资源共享的前提下从真正意义上确保了网上交易与信息传递的安全。在PKI中．密钥被分解为一对(即一把公开密钥或加密密钥和一把专用密钥或解密密钥)。这对密钥中的任何一把都可作为公开密钥(加密密钥)通过非保密方式向他人公开．而另一把则作为专用密钥{解密密钥)加以保存。公开密钥用于对机密?6?11生息的加密．专用密钥则用于对加信息的解密。专用密钥只能由生成密钥对的贸易方掌握．公开密钥可广泛发布．但它只对应用于生成该密钥的贸易方。贸易方利用该方案实现机密信息交换的基本过程是 贸易方甲生成一对密钥并将其中的一把作为公开密钥向其他贸易方公开：得到该公开密钥的贸易方乙使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给贸易方甲 贸易方甲再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。贸易方甲只能用其专用密钥解密由其公开密钥加密后的任何信息。
3．身份认证技术。身份认证又称为鉴别或确认，它通过验证被认证对象的一个或多个参数的真实性与有效性 来证实被认证对象是否符合或是否有效的一种过程，用来确保数据的真实性。防止攻击者假冒 篡改等。一般来说。用人的生理特征参数f如指纹识别、虹膜识别)进行认证的安全性很高。但目前这种技术存在实现困难、成本很高的缺点。目前，计算机通信中采用的参数有口令、标识符 密钥、随机数等。而且一般使用基于证书的公钥密码体制(PK I)身份认证技术。要实现基于公钥密码算法的身份认证需求。就必须建立一种信任及信任验证机制。即每个网络上的实体必须有一个可以被验证的数字标识 这就是 数字证书(Certifi2cate)”。数字证书是各实体在网上信息交流及商务交易活动中的身份证明。具有唯一性。证书基于公钥密码体制．它将用户的公开密钥同用户本身的属性(例如姓名，单位等)联系在一起。这就意味着应有一个网上各方都信任的机构 专门负责对各个实体的身份进行审核，并签发和管理数字证书，这个机构就是证书中心(certificate authorities．简称CA}。CA用自己的私钥对所有的用户属性、证书属性和用户的公钥进行数字签名，产生用户的数字证书。在基于证书的安全通信中．证书是证明用户合法身份和提供用户合法公钥的凭证．是建立保密通信的基础。因此，作为网络可信机构的证书管理设施 CA主要职能就是管理和维护它所签发的证书 提供各种证书服务，包括：证书的签发、更新 回收、归档等。
4．数字签名技术。数字签名也称电子签名 在信息安全包括身份认证，数据完整性、不可否认性以及匿名性等方面有重要应用。数字签名是非对称加密和数字摘要技术的联合应用。其主要方式为：报文发送方从报文文本中生成一个1 28b it的散列值(或报文摘要)，并用自己的专用密钥对这个散列值进行加密 形成发送方的数字签名：然后 这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给报文的接收方 报文接收方首先从接收到的原始报文中计算出1 28bit位的散列值(或报文摘要)．接着再用发送方的公开密钥来对报文附加的数字签名进行解密 如果两个散列值相同 那么接收方就能确认该数字签名是发送方的．通过数字签名能够实现对原始报文的鉴别和不可抵赖性。
四、结束语
电子商务安全对计算机网络安全与商务安全提出了双重要求．其复杂程度比大多数计算机网络都高。在电子商务的建设过程中涉及到许多安全技术问题 制定安全技术规则和实施安全技术手段不仅可以推动安全技术的发展，同时也促进安全的电子商务体系的形成。当然，任何一个安全技术都不会提供永远和绝对的安全，因为网络在变化．应用在变化，入侵和破坏的手段也在变化，只有技术的不断进步才是真正的安全保障。
参考文献：
[1]肖满梅 罗兰娥：电子商务及其安全技术问题．湖南科技学院学报，2006，27
[2]丰洪才 管华 陈珂：电子商务的关键技术及其安全性分析．武汉工业学院学报 2004，2
[3]阎慧 王伟：宁宇鹏等编著．防火墙原理与技术[M]北京：机械工业出版杜 2004
ICMP协议详解
ICMP(Internet Control Message Protocol,网际报文控制协议)是Internet协议族的核心协议之一,它主要用来在网络计算机的操作系统中发送出错信息,比如,提示请求的服务不可用,或者主机或者路由不可达.
ICMP依靠IP协议来完成其任务,通常也是IP协议的一个集成部分.和传输层协议如TCP和UDP的目的不同,它一般并不用来在端系统之间来传送数据.它通常不被用户网络程序直接使用,例外的情况是像Ping和tracert这样的诊断程序.
IPv4版本的ICMP也被称作ICMPv4,IPv6中也有对应的版本IPv6.
ICMP协议 - 什么是ICMP协议
ICMP是“Internet Control Message Protocol”（Internet控制消息协议）的缩写。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。
我们在网络中经常会使用到ICMP协议，只不过我们觉察不到而已。比如我们经常使用的用于检查网络通不通的Ping命令，这个“Ping”的过程实际上就是ICMP协议工作的过程。还有其他的网络命令如跟踪路由的Tracert命令也是基于ICMP协议的。
ICMP协议 - ICMP协议格式
ICMP报文类型
ICMP报文大体可以分为两种类型，即ICMP差错报文和ICMP询问报文。但细分又可分为很多类型，如表1所示。
表一 ICMP报文类型
ICMP回射请求和应答报文头部格式
ICMP报文被封装在IP数据报内部传输。如图1所示，是ICMP回射请求和应答报文头部格式。
图1 ICMP回射请求和应答报文头部格式
各种ICMP报文的前32bits都一样，它们是：
8bits类型和8bits代码字段：一起决定了ICMP报文的类型。常见的有：
类型8、代码0：回射请求。
类型0、代码0：回射应答。
类型11、代码0：超时。
16bits校验和字段：包括数据在内的整个ICMP数据包的校验和，其计算方法和IP头部校验和的计算方法是一样的。
对于ICMP回射请求和应答报文来说，接下来是16bits标识符字段：用于标识本ICMP进程。
最后是16bits序列号字段：用于判断回射应答数据报。
2.3 ICMP目标不可达报文
如图2所示，是ICMP目标不可达报文头部格式。
图2 ICMP目标不可达报文头部格式
其中代码字段的不同值又代表不同的含义，如，0代表网络不可达、1代表主机不可达等，见表1。
2.4 ICMP超时报文头部格式
如图3所示，是ICMP超时报文头部格式。
图3 ICMP超时报文头部格式
其中：
类型11＋代码0：表示传输期间生存时间为0。
类型11＋代码1：表示数据报组装期间生存时间为0。
由于篇幅有限，这里不再分析其他类型ICMP协议数据包的格式。
ICMP协议 - ICMP的重要性
ICMP协议对于网络安全具有极其重要的意义。ICMP协议本身的特点决定了它非常容易被用于攻击网络上的路由器和主机。例如，在1999年8月海信集团“悬赏”50万元人民币测试防火墙的过程中，其防火墙遭受到的ICMP攻击达334050次之多，占整个攻击总数的90%以上！可见，ICMP的重要性绝不可以忽视！
比如，可以利用操作系统规定的ICMP数据包最大尺寸不超过64KB这一规定，向主机发起“Ping of Death”（死亡之Ping）攻击。“Ping of Death” 攻击的原理是：如果ICMP数据包的尺寸超过64KB上限时，主机就会出现内存分配错误，导致TCP/IP堆栈崩溃，致使主机死机。
此外，向目标主机长时间、连续、大量地发送ICMP数据包，也会最终使系统瘫痪。大量的ICMP数据包会形成“ICMP风暴”，使得目标主机耗费大量的CPU资源处理，疲于奔命。
ICMP协议 - 应对ICMP攻击
虽然ICMP协议给黑客以可乘之机，但是ICMP攻击也并非无药可医。只要在日常网络管理中未雨绸缪，提前做好准备，就可以有效地避免ICMP攻击造成的损失。
对于“Ping of Death”攻击，可以采取两种方法进行防范：第一种方法是在路由器上对ICMP数据包进行带宽限制，将ICMP占用的带宽控制在一定的范围内，这样即使有ICMP攻击，它所占用的带宽也是非常有限的，对整个网络的影响非常少；第二种方法就是在主机上设置ICMP数据包的处理规则，最好是设定拒绝所有的ICMP数据包。
设置ICMP数据包处理规则的方法也有两种，一种是在操作系统上设置包过滤，另一种是在主机上安装防火墙。具体设置如下：
1．在Windows 2000 Server中设置ICMP过滤
Windows 2000 Server提供了“路由与远程访问”服务，但是默认情况下是没有启动的，因此首先要启动它：点击“管理工具”中的“路由与远程访问”，启动设置向导。在其中选择“手动配置服务器”项，点击【下一步】按钮。稍等片刻后，系统会提示“路由和远程访问服务现在已被安装。要开始服务吗？”，点击【是】按钮启动服务。
服务启动后，在计算机名称的分支下会出现一个“IP路由选择”，点击它展开分支，再点击“常规”，会在右边出现服务器中的网络连接（即网卡）。用鼠标右键点击你要配置的网络连接，在弹出的菜单中点击“属性”，会弹出一个网络连接属性的窗口，如图1所示。
图1
图1中有两个按钮，一个是“输入筛选器”（指对此服务器接受的数据包进行筛选），另一个是“输出筛选器”（指对此服务器发送的数据包进行筛选），这里应该点击【输入筛选器】 按钮，会弹出一个“添加筛选器”窗口，再点击【添加】按钮，表示要增加一个筛选条件。
在“协议”右边的下拉列表中选择“ICMP”，在随后出现的“ICMP类型”和“ICMP编码”中均输入“255”，代表所有的ICMP类型及其编码。ICMP有许多不同的类型（Ping就是一种类型），每种类型也有许多不同的状态，用不同的“编码”来表示。因为其类型和编码很复杂，这里不再叙述。
点击【确定】按钮返回“输入筛选器”窗口，此时会发现“筛选器”列表中多了一项内容（如图2所示）。点击【确定】按钮返回“本地连接”窗口，再点击【确定】按钮，此时筛选器就生效了，从其他计算机上Ping这台主机就不会成功了。
图2
2． 用防火墙设置ICMP过滤
现在许多防火墙在默认情况下都启用了ICMP过滤的功能。如果没有启用，只要选中“防御ICMP攻击”、“防止别人用ping命令探测”就可以了，如图3所示。
telnetnslookuppingftp分别用来测试什么
、ping命令
ping (Packet Internet Groper)，
ping命令通常用来作为网络可用性的检查。ping命令可以对一个网络地址发送测试数据包，看该网络地址是否有响应并统计响应时间，以此测试网络。
1、按Win+R输入cmd，回车，然后打开DOS命令界面
在这里插入图片描述
2、输入ping /? ，列出ping的相关参数命令使用
在这里插入图片描述用法: ping [-t] [-a] [-n count] [-l size] [-f] [-i TTL] [-v TOS]
[-r count] [-s count] [[-j host-list] | [-k host-list]]
[-w timeout] [-R] [-S srcaddr] [-4] [-6] target_name
1
2
3
1
2
3
一般使用，例如：
ping -t 常ping，检查电脑网络是否掉包
ctrl+c停止ping
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3、ping命令详细介绍
-t ：Ping 指定的计算机直到中断。
-a ：将地址解析为计算机名。
-n count ：发送 count 指定的 ECHO 数据包数。默认值为 4。
-l size ：发送包含由 size 指定的数据量的 ECHO 数据包。默认为 32 字节；最大值是65,527。
-f ：在数据包中发送"不要分段"标志。数据包就不会被路由上的网关分段。
-i ttl :将"生存时间"字段设置为 ttl 指定的值。
-v tos :将"服务类型"字段设置为 tos 指定的值。
-r count :在"记录路由"字段中记录传出和返回数据包的路由。count 可以指定最少 1 台，最多 9 台计算机。
-s count :指定 count 指定的跃点数的时间戳。
-j host-list :利用 host-list 指定的计算机列表路由数据包。连续计算机可以被中间网关分隔（路由稀疏源）IP 允许的最大数量为 9。
-k host-list :利用 host-list 指定的计算机列表路由数据包。连续计算机不能被中间网关分隔（路由严格源）IP 允许的最大数量为 9。
-w timeout :指定超时间隔，单位为毫秒。
destination-list :指定要 ping 的远程计算机。
二、tracert命令
tracert为trace router的缩写。主要作用：测试目标端口是否开启以及路由之间的交互
按顺序打印出返回“ICMP 已超时”消息的路径中的近端路由器接口列表。如果使用 -d 选项，则 Tracert 实用程序不在每个 IP 地址上查询 DNS。
1、输入tracert /? ，列出tracert的相关参数命令使用
在这里插入图片描述
2、使用方法：
例如：tracert -d ip地址或者网址域名
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
-d：不解析主机名。
-h：指定最大TTL的数值。
-j：设定松散源地址路由列表。
-w：用于设置UDP报文的超时时间，单位为毫秒。
host：指定目的主机的域名或IP地址。
三、telnet命令
1、Telnet是常用的远程控制Web服务器的方法，主要作用：测试网络端口是否开启
首先需要打开telnetl服务，否则运行命令将会报错
在这里插入图片描述
2、输入telnet/？ ，列出telnet的相关参数命令使用
在这里插入图片描述
3、例如：
测试window远程的3389端口：
例如：telnet 172.168.11.22. 3389 ip地址任意选择
在这里插入图片描述
结果：标明3389端口未开启
在这里插入图片描述
四、nslookup命令
nslookup用于查询DNS的记录，查询域名解析是否正常，在网络故障时用来诊断网络问题
1、输入nslookup/？ ，列出nslookup的相关参数命令使用
在这里插入图片描述
2、例如：解析百度网址的域名ip地址
在这里插入图片描述
以上命令：
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1目的端不可达
主机C、B、E、F启动协议分析器捕获数据并设置过滤条件（提取ICMP协议）。
在主机A上ping 172.16.0.10。
主机C、B、E、F停止捕获数据。察看捕获到的数据，并回答以下问题：
捕获到的是哪一种目的端不可达报文？
2超时
在主机D上启动仿真编辑器，编写一个发送给主机E（172.16.0.2）的ICMP数据包。其中：
“目的MAC地址”设置为主机B的MAC地址（对应于172.16.1.1接口的MAC）。
“TTL”设置为0。
“类型”设置为8。
主机B、E、F启动协议分析器捕获数据并设置过滤条件（提取ICMP协议）。
主机D发送已编辑好的数据包。
主机B、E、F停止捕获数据。察看并分析捕获到的数据。
ICMP报文格式 ICMP虽然是网络层的协议，但要将ICMP报文放入IP中发送。如图3.1所示，下一个头标值 58表示ICMP报文。由该图可见，ICMP报文的公共头标由1字节的类型（type）、1字节的 代码（code）和2字节的校验和（checksum）组成。 类型域和代码域用来标识各种ICMP报文。类型域表示ICMP报文的类型，目前已定义了14 种，表3.1示出了类型值所对应的报文类型。从类型值来看ICMP报文可分为二大类。第1 类是取值为1~127的差错报文，取值128以上的是信息（informational）报文。 1不能到达信宿（Destination Unreachable）差错报文 2分组过大（Packet Too Big）差错报文 3超时（Time Exceeded）差错报文 4参数问题（Parameter Problem）差错报文 128返回请求（Echo Request）报文 129返回应答（Echo Reply）报文 130组成员查询（Group Membership Query） 131组成员报告（Group Membership Report） 132组成员结束（Group Membership Termination） 133路由器请求（Router Solicitation） 134路由器公告（Router Advertisement） 135邻机请求（Neighbor Solicitation） 136邻机公告（Neighbor Advertisement） 137 重定向（Redirect）
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ICMP的包头 很简单，但可选部分较多，
ICMP协议中我们用的最多的就是ping 和traceroute ，但ICMP的功能不仅如此，下面介绍一下ICMP的差错报文处理方法以及几种常见的报文数据包。
附一张常见的ICMP协议类型，如下：
在本章中 我搭建了一个实验平台，用cisco 模拟器模拟两个路由器，建立通信。R1 10.0.0.1------10.0.0.2 R2
ICMP路由不可达报文，我们在R1做一条默认路由到R2 ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.2 然后ping 一个R2不知道的目的端
ping 2.2.2.2 抓取报错报文如下
我们可以看到ICMP的类型为3 代码为1 即主机不可达的差错报文。
ICMP 有一个很好的设计，就是当回传差错报文的时候 ICMP会将出错的IP 以及IP后面的8个字节附上。附上8个字节的目的是为了将差错报文交由对应的应用程序区处理。例如，我刚才用R1去ping
2.2.2.2 我们R1可能运行了多种服务程序，例如我们可能运行了ftp，telnet，ospf等等，而回传差错报文的ICMP 在IP后面跟了8个字节，来表明此差错报文属于ping 程序，应该交由此程序来处理。当UDP TCP 出现差错报文的时候 8个字节正好覆盖了UDP TCP的源端口，目的端口部分，我们知道UDP，TCP端口号的作用就是为了标示应用程序的。此种8个字节设计正好可以表明应该由哪个应用程序去处理该报文
主机不可达有很多情况，没有路由只是其中一种，在cisco路由器报错为 U.U 此时 我们不确定是为什么不可达的时候 应该做的就是 debug 去看下debug 信息。
我在这里做了两种不可达的情况 也是我们现实中最常用的两种
*Mar 1 07:10:51.390: ICMP: dst (10.0.0.1) host unreachable rcv from 10.0.0.2.U 此种一般为路由不可达。
*Mar 1 07:13:30.346: ICMP: dst (10.0.0.1) administratively prohibited unreachable rcv from 10.0.0.2.U 此种情况是我做列表限制的结果。此种类型为3 代码为13
而且科来给出后面解释也很清楚，如图：
UDP 端口不可达。 我们知道当我们去连接服务器没有开启的端口的是很 TCP的做法一般是直接reset ，而UDP则是通过ICMP 回送不可达信息来完成。
制造一个UDP端口不可达很简单，我们只要访问没有提供服务的UDP端口就可以了，我在这里用R1访问R2的TFTP服务。得到端口不可达报文如下：
*Mar 1 07:24:45.670: ICMP: dst (10.0.0.1) port unreachable rcv from 10.0.0.2 此为debug信息 可以看到router 确定为端口不可达。
本文只是用此几种情况来分析差错报文情况。其实ICMP差错报文是相当丰富和强大的，研究越深 对我们理解网络和排错越有帮助。
另外，ICMP的差错报文如果被黑客利用是十分危险的。比如如果黑客做网络探测，他会使用icmp去探测你的网络的地址，开放服务有哪些。这样通过ICMP这种差错报文就可以对你的网络有了初步了解。为以后攻击提供足够的信息。
cisco 建议在边界路由器 对外接口 我们要防止这种ICMP的差错报文的回执。具体命令如下
R1(config)#int fastEthernet 0/0
R1(config-if)#no ip unre
R1(config-if)#no ip unreachables
R1(config-if)#