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随着互联网的飞速发展，越来越多的企业和用户连接到互联网中。人们在充分享受着互联网所带来的方便和高效的同时，也不断受到各种计算机病毒感染和黑客恶意攻击的侵扰。在网络安全解决方案中，建立或设置防火墙是一个非常关键和有效的环节。然而，当前市场上的防火墙产品多为企业级的网关型防火墙，而针对个人用户的防火墙产品则较少。针对这种情况，本文设计和实现了一个Windows操作系统下的个人防火墙软件。与目前已有的个人防火墙产品比较，本文的防火墙软件采用了一种新的实现方法，即利用Winsock 2服务提供者接口(Service Provider Interface，SPI)程序实现防火墙。SPI是新的Windows套接字(Windows Sockets 2.0)所引入的一种新的编程接口。利用这种技术可以在Socket中插入一层，从而可以完成诸如传输质量控制、扩展TCP／IP协议栈、URL过滤及网络安全控制等功能。由于该方法是在用户层实现，因此编程较为容易，并且易于同应用程序结合。 本文首先从网络安全理论谈起，从网络安全问题产生的原因到网络安全的目标和网络安全的层次，继而引入了个人电脑所面临的安全问题及合适的解决方法。接着，本文介绍了防火墙的原理和技术，其中重点介绍了个人防火墙的概念、功能和各种技术。在此基础上，本文详细叙述了所设计的个人防火墙软件的总体框架结构，并在后续章节分别阐述各个功能模块的具体设计和实现过程。