CN112584357A - 一种动态调整车载防火墙策略的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种动态调整车载防火墙策略的方法，用于监控数据链路层传给网络层的网络数据包，具体通过提取流经车载系统的数据链路层的数据包信息，根据网络数据包的源ip地址和通讯协议判断是否需要为该数据包动态调整包过滤防火墙策略，对于新增加的防火墙策略在一段时间内，如果没有再出现该网络数据包，将该包过滤防火墙策略删除，从而不但实现了动态调整车载防火墙策略，又保证随机端口进行通讯安全，在完成通讯后及时清理，有效实现系统的柔性和简洁，降低冗余度。

Description

一种动态调整车载防火墙策略的方法
技术领域
本发明涉及网络安全技术领域，尤其涉及一种动态调整车载防火墙策略的方法。
背景技术
在传统的车载系统包过滤防火墙策略开发的过程中，在需求分析阶段，就需要明确知道在车载系统通讯过程中网络数据包的ip地址、网络端口和通讯协议等信息，这样才可以设计和编写出包过滤防火墙策略。但是当车载系统使用随机端口进行通讯时，为了不影响车载系统正常的网络功能，包过滤防火墙被迫放行所有端口上的网络数据包，这种做法会使包过滤防火墙失去意义。因为如果放行了所有端口上的网络数据包，则包过滤防火墙没有起到拦截非法数据包的作用，车载系统增加被网络攻击的风险。
发明内容
本发明提出了一种动态调整车载防火墙策略的方法，通过编程语言实现一种动态调整车载防火墙策略的工具，该工具作用在车载系统网络协议栈的数据链路层和网络层之间，用于监控数据链路层传给网络层的网络数据包，该工具可以根据网络数据包的信息，动态调整车载防火墙策略。
具体的，本发明所述的一种动态调整车载防火墙策略的方法，包括：定义动态调整车载防火墙策略管理模型和动态调整车载防火墙策略模型，所述动态调整车载防火墙策略管理模型响应于数据链路层接收到数据包时启动；所述动态调整车载防火墙策略模型根据所述动态调整车载防火墙策略管理模型输出结果，进行包过滤防火墙的生成或删除。
所述动态调整车载防火墙策略管理模型，还包括：
复制组合数据包模块，用于复制流经所述数据链路层并完成组合的数据包；
数据处理模块，用于提取所述复制组合数据包模块中的数据包信息；
判断模块，用于根据所述数据包信息识别需要调整的数据包；
动态调整策略单元，包括策略增加模块和策略删除模块。
其中，所述数据包信息至少包括ip地址、网口、通讯协议。
进一步的，所述判断模块还包括：收集每一应用的需求，将任一所使用的端口是不固定的应用的ip地址、端口、网口作为所述判断模块的判断依据；根据网络数据包的源ip地址，通讯协议和网口，判断是否需要为该数据包动态调整包过滤防火墙策略，如果不需要，则结束本流程；如果需要，则进入策略增加模块。
所述策略增加模块，还包括：使用netfilter/iptables的语法，根据所述不固定的应用的数据包的源端口信息、目的端口信息，源IP地址和目的IP地址和通讯网口参数，生成netfilter/iptables策略。
所述netfilter/iptables的语法为：iptables/ip6tables -A 链名 -i eth0 -p协议 -s 源ip地址 --sport -d 目的ip地址 --dport 目标端口。
所述策略删除模块还包括，在预设时间段内，根据所述策略增加模块所生成的新防火墙策略，如果该新防火墙策略数据包中的信息没有再出现，则删除这条策略。
优选的，所述新防火墙策略数据包中的信息至少包括：源ip地址、目的ip地址、源端口、目的端口、通讯协议和网口中的任一条。
其中，分别经所述策略增加模块或所述策略删除模块，所增加或删除的包过滤防火墙策略用于拦截流经网络层和传输层的数据包。
所述数据链路层接收到数据包，并在完成数据包复制后，将所述数据包向上传递给网络层，最终经传输层流至应用层。
综上所述，本发明提供一种动态调整车载防火墙策略的方法，用于监控数据链路层传给网络层的网络数据包，具体通过提取流经车载系统的数据链路层的数据包信息，根据网络数据包的源ip地址和通讯协议判断是否需要为该数据包动态调整包过滤防火墙策略，对于新增加的防火墙策略在一段时间内，如果没有再出现该网络数据包，将该滤防火墙策略删除，从而不但实现了动态调整车载防火墙策略，又保证随机端口进行通讯安全，在完成通讯后及时清理，有效实现系统的柔性和简洁，降低冗余度。
附图说明
图1为一实施例中的动态调整车载防火墙策略的方法示意图。
图2为图1所示的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明的一种动态调整车载防火墙策略的方法作进一步详细描述。
如图1所示为本发明的一种动态调整车载防火墙策略的方法的示意图，其中，一种动态调整车载防火墙策略的方法，包括：定义动态调整车载防火墙策略管理模型和动态调整车载防火墙策略模型，所述动态调整车载防火墙策略管理模型响应于数据链路层接收到数据包时启动；所述动态调整车载防火墙策略模型根据所述动态调整车载防火墙策略管理模型输出结果，进行包过滤防火墙的生成或删除。
所述动态调整车载防火墙策略管理模型，还包括：
复制组合数据包模块，用于复制流经所述数据链路层并完成组合的数据包；
数据处理模块，用于提取所述复制组合数据包模块中的数据包信息；
判断模块，用于根据所述数据包信息识别需要调整的数据包；
动态调整策略单元，包括策略增加模块和策略删除模块。
其中，所述数据包信息至少包括ip地址、网口、通讯协议。
进一步的，所述判断模块还包括：根据网络数据包的源ip地址，通讯协议和网口，判断是否需要为该数据包动态调整包过滤防火墙策略，如果不需要，则结束本流程；如果需要，则进入策略增加模块。
所述判断模块还包括：收集每一应用的需求，将任一所使用的端口是不固定的应用的ip地址、端口、网口作为所述判断模块的判断依据。
所述策略增加模块，还包括：使用netfilter/iptables的语法，根据所述不固定的应用的数据包的源端口信息、目的端口信息，源IP地址和目的IP地址和通讯网口参数，生成netfilter/iptables策略。
所述netfilter/iptables的语法为：iptables/ip6tables -A 链名 -i eth0 -p协议 -s 源ip地址 --sport -d 目的ip地址 --dport 目标端口；例如，iptables -AWHITE_LIST -p tcp -i eth0 -s 192.168.4.100 --sport 40000 -d 192.168.4.107 --dport 6000 -j ACCEPT，其中，WHITE_LIST 是一条用于存储防火墙策略的防火墙链，AWHITE_LIST 表示本行的策略追加到WHITE_LIST这条链后面；-p tcp：-p的后面接协议，此处优选为tcp协议，表示本条策略匹配的数据包的协议是tcp协议；-i eth0：-i的后面接网口，此处优选为eth0这个网口，用于表示本条策略匹配的数据包的网口是eth0；-s192.168.4.100：-s的后面接源ip地址，用于表示本条策略匹配的数据包的源ip地址是192.168.4.100；--sport 40000：--sport的后面接源端口，用于表示本条策略匹配的数据包的源端口是40000，最终生成一条完整的防火墙策略。
所述策略删除模块还包括，在预设时间段内，根据所述策略增加模块所生成的新防火墙策略，如果该新防火墙策略数据包中的信息没有再出现，则删除这条策略。
优选的，所述新防火墙策略数据包中的信息至少包括：源ip地址、目的ip地址、源端口、目的端口、通讯协议和网口中的任一条。
其中，分别经所述策略增加模块或所述策略删除模块，所增加或删除的包过滤防火墙策略用于拦截流经网络层和传输层的数据包。
所述数据链路层接收到数据包，并在完成数据包复制后，将所述数据包向上传递给网络层，最终经传输层流至应用层。
作为另一优选，在车载系统使用随机端口进行网络通讯时，根据本次通讯使用的端口，动态生成包过滤防火墙策略，使网络通讯得以正常进行，而不需要像传统的做法那样放行所有端口上的网络数据包。如图2所示，为本发明所述的动态调整车载防火墙策略的方法流程图，具体包括以下步骤：
步骤1：当数据链路层接收到数据包时启动；
步骤2：在所述数据包进行组合后，继续流至网络层，同时，对所述组合后的数据包进行复制；
步骤3：提取数据包中的信息，根据该网络数据包的源ip地址，通讯协议和网口，判断是否需要为该数据包动态调整包过滤防火墙策略，如果不需要，则结束本流程；如果需要，则进入策略增加模块。
步骤4：判断所述策略增加模块所新生成的防火墙策略，在在预设时间段内，是否没再出现，若是，则通过策略删除模块将其删除；并结束流程。否则，继续使用该防火墙策略，并进行下一预设时间段的判断。
作为优选的，本发明所述的动态调整车载防火墙策略的方法为采用netfilter/iptables的语法进行编程设计，并生成对应的工具程序，用于可嵌入式安装于车载系统中。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，包括:
定义动态调整车载防火墙策略管理模型和动态调整车载防火墙策略模型，所述动态调整车载防火墙策略管理模型响应于数据链路层接收到数据包时启动；所述动态调整车载防火墙策略模型根据所述动态调整车载防火墙策略管理模型输出结果，进行包过滤防火墙的生成或删除。
2.根据权利要求1所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，所述动态调整车载防火墙策略管理模型，还包括：
复制组合数据包模块，用于复制流经所述数据链路层并完成组合的数据包；
数据处理模块，用于提取所述复制组合数据包模块中的数据包信息；
判断模块，用于根据所述数据包信息识别需要调整的数据包；
动态调整策略单元，包括策略增加模块和策略删除模块。
3.根据权利要求2所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，所述数据包信息至少包括ip地址、网口、通讯协议。
4.根据权利要求2所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，所述判断模块还包括：收集每一应用的需求，将任一所使用的端口是不固定的应用的ip地址、端口、网口作为所述判断模块的判断依据；根据网络数据包的源ip地址，通讯协议和网口，判断是否需要为该数据包动态调整包过滤防火墙策略，如果不需要，则结束本流程；如果需要，则进入策略增加模块。
5.根据权利要求4所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，所述策略增加模块，还包括：使用netfilter/iptables的语法，根据所述不固定的应用的数据包的源端口信息、目的端口信息，源IP地址和目的IP地址和通讯网口参数，生成netfilter/iptables策略。
6.根据权利要求5所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，所述netfilter/iptables的语法为：iptables/ip6tables -A 链名 -i eth0 -p 协议 -s 源ip地址 --sport -d 目的ip地址 --dport 目标端口。
7.根据权利要求2所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，所述策略删除模块还包括，在预设时间段内，根据所述策略增加模块所生成的新防火墙策略，如果该新防火墙策略数据包中的信息没有再出现，则删除这条策略。
8.根据权利要求7所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，所述新防火墙策略数据包中的信息至少包括：源ip地址、目的ip地址、源端口、目的端口、通讯协议和网口中的任一条。
9.根据权利要求2-8任一项所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，还包括：分别经所述策略增加模块或所述策略删除模块，所增加或删除的包过滤防火墙策略用于拦截流经网络层和传输层的数据包。
10.根据权利要求1所述的动态调整车载防火墙策略的方法，其特征在于，所述数据链路层接收到数据包，并在完成数据包复制后，将所述数据包向上传递给网络层，最终经传输层流至应用层。
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