NDIS技術(shù)應用在個人信息安全方面的研究

邢蕾

摘要：NDIS，是Network Driver Interface Spe-

cification的簡稱，即網(wǎng)絡驅(qū)動器接口規(guī)范。在大數(shù)據(jù)背景下的NDIS在個人信息保護方面具有的顯著優(yōu)勢使，所以目前被廣泛應用在個人信息安全領(lǐng)域之中。本文在分析NDIS驅(qū)動技術(shù)的原理的基礎(chǔ)上，提出NDIS驅(qū)動技術(shù)在個人信息安全方面的具體應用方案，旨在探究在Windows平臺上開發(fā)網(wǎng)絡安全產(chǎn)品所采用的技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡驅(qū)動器接口規(guī)范（NDIS）;個人信息安全;應用

上網(wǎng)沖浪已經(jīng)成為目前人們生活中必不可少的一個重要組成部分，只要在地址欄中輸入地址就可以瀏覽到所需要的一系列相關(guān)信息，可以在幾分鐘之內(nèi)相互發(fā)送和接收到電子郵件等等，都給人們的日常生活帶來了極大的便利。但是，在使得人們的生產(chǎn)生活更加方便快捷的同時，也給人們帶來了諸多的風險。如：在瀏覽網(wǎng)頁時瀏覽器會解釋頁面文件，目的是在顯示器上以正確的格式顯示它們，但事實上這些文件里面除了包含有我們所需要的信息外，還可能包含有一些執(zhí)行程序，這些執(zhí)行程序可能會執(zhí)行任何計算機操作，包括竊取私人信息和格式化硬盤等。所以互聯(lián)網(wǎng)在帶給我們豐富信息資源的同時，也將我們的個人信息暴露在互聯(lián)網(wǎng)上，因此，如何保證用戶安全地使用互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了一個無法忽視的社會課題。

一、NDIS驅(qū)動技術(shù)

NDIS庫借助于網(wǎng)絡驅(qū)動程序來進行網(wǎng)絡硬件的管理工作。它為分層的網(wǎng)絡驅(qū)動程序間指定標準接口，來抽象出底層的硬件來供上層驅(qū)動。它也維護用于網(wǎng)絡驅(qū)動器的狀態(tài)信息和參數(shù)，其中包括函數(shù)的指針、句柄以及其他的一系列系統(tǒng)變量等。

NDIS支持小端口、中間層以及協(xié)議驅(qū)動程序三種網(wǎng)絡驅(qū)動程序，具體分析如下：

（一）小端口驅(qū)動程序

NDIS小端口驅(qū)動程序通過NDIS庫和它管理的網(wǎng)絡接口卡（NIC）以及上層驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)通信。它的主要功能由以下兩個主要方面：其一，管理一個NIC，包括借助NIC發(fā)送和接收數(shù)據(jù);其二，和上層的驅(qū)動器，如：中間層驅(qū)動器和協(xié)議驅(qū)動器實現(xiàn)相互連接。

NDIS支持無連接和面向連接兩種類型的小端口驅(qū)動。無連接小端口為無連接的網(wǎng)絡介質(zhì)管理NIC，比如：FDDI、Ethernet等。它們能夠進一步被分為串行驅(qū)動程序和并行驅(qū)動程序兩種。分別地，串行驅(qū)動程序依托NDIS來持續(xù)地調(diào)用它們的MiniportXxx函數(shù)和管理它們的發(fā)送隊列;并行驅(qū)動程序串行操作它自己的MiniportXxx函數(shù)，在其內(nèi)部將所有到達的發(fā)送包進行順序排隊，面向連接的小端口驅(qū)動為面向連接的網(wǎng)絡介質(zhì)控制NIC，面向連接的小端口一般而言是并行的。

此外，NDIS還支持小端口的廣域網(wǎng)擴展來管理WANNIC。一個廣域網(wǎng)小端口驅(qū)動程序調(diào)用的大部分的函數(shù)以及它提供的句柄和其他的小端口驅(qū)動所做的都是一樣的。但是，當發(fā)送和指示上層協(xié)議接收數(shù)據(jù)包時，廣域網(wǎng)小端口驅(qū)動調(diào)用廣域網(wǎng)特定的NDIS函數(shù)。

（二）中間層驅(qū)動程序

中間層驅(qū)動程序毋庸置疑位于小端口驅(qū)動程序和傳輸驅(qū)動程序之間。因為中間層驅(qū)動程序位于整個驅(qū)動程序體系的中間地帶，所以它和上層的協(xié)議驅(qū)動以及下層的小端口驅(qū)動都有著相互的連接。在它的下端，中間層驅(qū)動程序?qū)С鰠f(xié)議實體指針，讓NDIS調(diào)用來傳遞底層小端口的請求，對于下層的小端口驅(qū)動而言中間層驅(qū)動模擬了上層協(xié)議驅(qū)動程序。在它的上端，中間層驅(qū)動程序?qū)С鲂《丝趯嶓w指針讓NDIS調(diào)用，來傳輸一個或多個上層協(xié)議驅(qū)動程序的請求。對于上層驅(qū)動程序而言，中間層驅(qū)動程序就是小端口驅(qū)動程序。

實際上，中間層驅(qū)動程序并不是真正管理物理NIC的，它僅僅是被用來給上層驅(qū)動程序供應一個或多個虛擬適配器接口。對于協(xié)議驅(qū)動而言，中間層驅(qū)動所提供的虛擬式配鏡就是物理NIC。當協(xié)議驅(qū)動程序給虛擬式配鏡傳送數(shù)據(jù)包或一些請求的時候，中間層驅(qū)動負責將這些數(shù)據(jù)包和請求傳遞給下層的小端口。同樣地，當下層的小端口向上發(fā)出接收數(shù)據(jù)包的指示、相應提出的請求時，中間驅(qū)動程序負責將以上的這些數(shù)據(jù)包和請求向上傳遞給已經(jīng)綁定在虛擬適配器上的協(xié)議驅(qū)動程序。

（三）協(xié)議驅(qū)動程序

協(xié)議驅(qū)動程序位于小端口驅(qū)動程序和中間層驅(qū)動程序之上，即處于NDIS驅(qū)動程序分層體系的最高位置，一般被用來實現(xiàn)傳輸層協(xié)議棧底層的驅(qū)動程序。傳輸協(xié)議驅(qū)動程序?qū)?shù)據(jù)包進行分配，從應用程序中下載或復制相對應的數(shù)據(jù)并組包，然后調(diào)用NDIS函數(shù)之后發(fā)送給下層設備。與此同時，協(xié)議驅(qū)動程序還提供協(xié)議接口，主要目的是接收下層設備上傳上來的數(shù)據(jù)包。而協(xié)議驅(qū)動作為中轉(zhuǎn)再將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送給相應的客戶端應用程序。

在它的下端，協(xié)議驅(qū)動程序和小端驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)相互連接。它調(diào)用NdisXxx函數(shù)來發(fā)送數(shù)據(jù)包，閱讀并設置由低級驅(qū)動程序維護的信息，并使用系統(tǒng)服務。與此同時，協(xié)議驅(qū)動提供一套實體指針，讓NDIS調(diào)用低層驅(qū)動程序標記接收到的數(shù)據(jù)包，指示低層驅(qū)動程序的狀態(tài)，并和其它協(xié)議驅(qū)動程序相互通訊。在它的上端，傳輸協(xié)議驅(qū)動程序給在協(xié)議棧中比它更高層的驅(qū)動程序提供一個專門的私有接口供其使用。

二、NDIS在個人信息安全方面的應用

維護個人信息安全的產(chǎn)品的主要特點就是最大程度地保證個人或企業(yè)用戶的電腦主機和互聯(lián)網(wǎng)之間信息交流與傳遞的保密性。目前絕大多數(shù)的用戶使用的是個人防火墻來維護個人的信息安全，事實上，雖然個人防火墻中采用的技術(shù)和一般的的企業(yè)使用的防火墻技術(shù)總體上大致是相同的，只是在規(guī)則的設置、防火墻的管理等細節(jié)方面進行了步驟和操作的簡化，使得非電腦專業(yè)的個人用戶也可以自行在自己的電腦上安裝和使用防火墻技術(shù)。

諾頓網(wǎng)絡安全特警2001、天王防火墻個人版等，都是目前市場上著名的網(wǎng)絡安全技術(shù)廠商推出的個人防火墻產(chǎn)品中具有代表性的幾個，它的廠商在研發(fā)過程中將這些產(chǎn)品和防病毒產(chǎn)品結(jié)合起來，為個人用戶提供最大程度地個人信息安全防護。具體的講，這些產(chǎn)品在個人電腦和互聯(lián)網(wǎng)之間架構(gòu)了一個安全屏障，它所發(fā)揮的功能如同過濾器一般，監(jiān)測和掃描個人計算機和互聯(lián)網(wǎng)之間的所有連接和數(shù)據(jù)包，然后根據(jù)用戶對其提前設定的規(guī)則或防火墻自動生成的規(guī)則來判斷是否應該允許這些連接和數(shù)據(jù)包通過防火墻。這些產(chǎn)品還具有日志功能，實時地瀏覽和記錄連接和流量等信息，用戶借助它來確定可疑的連接，進行掌握電腦系統(tǒng)可能被攻破的層面。

采用NDIS驅(qū)動技術(shù)能夠在Windows平臺上打造一道堅固的信息傳輸安全屏障，進而保護個人電腦在和外界通信時的安全。采用NDIS可以開發(fā)多種驅(qū)動程序來實現(xiàn)各種不同的作用，如：網(wǎng)絡監(jiān)控程序和個人防火墻等等。

對網(wǎng)絡進行實時的監(jiān)控是維護網(wǎng)絡安全的一個至關(guān)重要的技術(shù)，它會檢查網(wǎng)上流通的所有數(shù)據(jù)，可以開發(fā)一種協(xié)議驅(qū)動程序，和底層網(wǎng)絡接口進行綁定，并將網(wǎng)卡設置成混雜模式以至于可以接收所有的流過網(wǎng)卡的幀，然后向上傳遞給此協(xié)議驅(qū)動程序。這樣就可以截獲流經(jīng)本機網(wǎng)卡的所有數(shù)據(jù)包，然后再根據(jù)用戶個人的需要來分析數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容。但是網(wǎng)絡中流動的是很龐大的數(shù)據(jù)量，所以在流動過程中出現(xiàn)丟包的現(xiàn)象是不可避免地，因此開發(fā)者可以通過在多個機器上同時進行監(jiān)控或采用緩沖區(qū)管理辦法將接受和處理過程同時進行等方法來盡可能地減少丟包的概率。

此外，NDIS驅(qū)動技術(shù)建立個人防火墻也有利于有效保護個人信息安全，其中，協(xié)議驅(qū)動和中間層驅(qū)動都可以檢查數(shù)據(jù)傳輸，但建議采用中間層驅(qū)動，因為中間層驅(qū)動設備位于上層協(xié)議和下層網(wǎng)絡設備之間，可以對任何通過本機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包進行操作。

三、結(jié)束語

綜上所述，將NDIS驅(qū)動技術(shù)應用于個人信息安全方面可以有效地解決個人信息安全問題，為用戶提供更多的安全防護軟件，但想要進一步開發(fā)出一個安全系數(shù)更高，性能更顯著的個人安全產(chǎn)品還有很長的路要走，這就要求開發(fā)者堅持以人為本，致力于開發(fā)用戶友好性的產(chǎn)品，為用戶提供一個安全的網(wǎng)絡環(huán)境。

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