近年来，随着互联网的快速发展，网络安全事件也层出不穷。在众多的网络安全威胁中，网络蠕虫以其快速的传播，巨大的危害，成为网络安全中最大的威胁。目前的网络蠕虫检测系统都是采用基于特征检测的方法，只能发现已知的攻击，当一种未知的网络蠕虫爆发时，由于人工提取特征的滞后性，难以对抗未知网络蠕虫。本文在对蠕虫检测技术和特征提取技术研究基础上，结合相关技术，采用三层架构的方式，设计并实现了蠕虫防御系统，可以有效的检测未知蠕虫。本文的主要工作有以下几个方面： 1.介绍蠕虫防御技术的基础，主要是蠕虫检测技术，特征提取技术及现有的蠕虫防御系统的介绍。 2.自主设计了蠕虫检测算法，可以有效的降低误报率，并根据蠕虫检测算法和特征提取算法，设计实现了基于三层架构的网络蠕虫防御系统。 3.设计并实现了数据包伪造引擎，用以模拟蠕虫流量，方便进行系统测试。 本文的创新点主要在于采用四种蠕虫检测策略相结合的方法检测蠕虫，及提出了三层蠕虫防御系统的框架，使用这个框架构建的蠕虫防御系统，有助于准确、自动、快速地检测蠕虫。 通过实验仿真，证实系统在发现未知蠕虫上具有很好的效果，但系统的可扩展性方面有待提高，以后将在这方面对系统加以改进。