软件定义网络(Software Defined Networking,SDN)作为一种新兴的网络技术,正逐步成为网络变革的有力推动。其所具备的集中管控和开放接口等特性带来很多新的机遇,但同时也出现了许多问题和挑战。其中,安全问题作为SDN的核心问题之一,将成为SDN技术发展所需面对和解决的首要问题。本文主要研究了 SDN网络安全中的中间人攻击和网络回环问题,这两类安全问题不仅常见于传统网络中,也是SDN网络中亟需解决的安全问题。中间人攻击的攻击类型和方式多种多样,在SDN网络中也具备强大的生命力,一旦攻击者攻击成功,将会窃取用户隐私,造成严重的危害。而网络回环问题一旦发生于SDN网络之中,将会使网络用户无法正常通信,严重时会造成网络瘫痪。而目前,这两类安全问题在SDN网络中并没有得到很好的解决。例如,业界对SDN网络中的中间人攻击研究工作,多数局限于某一类中间人攻击,无法针对不同类型的中间人攻击进行全面防范。在防护和响应机制上,大多也是沿用传统网络中的安全解决方案,未利用SDN自己特性和优势。此外,业界对于SDN网络中的网络回环研究更是少之又少。基于此,本论文主要研究如何利用SDN自身特性来解决其自身网络安全问题,并主要针对SDN网络中的中间人攻击和网络回环等进行研究。首先,本文通过学习并研究当下的中间人攻击以及网络回环的检测和防护机制,分析其中存在的问题和局限性,提出SDN网络下的中间人攻击和网络回环检测与防护机制设计需求和思路。然后,通过利用SDN网络自身特性以及其全局流视图能力,设计了基于网络流拓扑和连接特征的中间人攻击和网络回环检测机制。并分别设计实验,在实际攻击场景下验证了该检测机制的正确性和高效性。此外,通过利用SDN的可编程化和开放接口等特性,本文设计并实现了SDN网络下的中间人攻击和网络回环的防护机制,并开发和集成于实验室系统中。通过设计和搭建SDN网络中的中间人攻击和网络回环场景,进行实际的检测和防护,验证了防护机制的正确性。