混合式入侵检测系统中入侵检测分类器模型的研究与实现

论文摘要

入侵检测(ID)是一种动态的安全保护技术,它可以帮助解决防火墙、访问控制等传统保护机制不能解决的问题。但是常规的入侵检测在攻击检测中表现出自适应性不强、检测效率不高的问题。为了提高入侵检测的检测性能,学者们将免疫原理和数据挖掘中的技术应用到入侵检测中,产生了基于免疫原理的入侵检测和基于数据挖掘的入侵检测。本文首先介绍了入侵检测的研究背景和发展历程,并介绍入侵检测系统(IDS)的概念、原理,比较不同入侵检测方法的优缺点。然后,分析了基于免疫原理的入侵检测技术和基于数据挖掘的入侵检测技术,分别深入地讨论了这两种技术中使用的权值树算法和决策树分类算法。在这个基础上,设计和实现了基于免疫原理的入侵检测分类器模型和基于数据挖掘的入侵检测分类器模型。前者采用权值树算法建立反映进程正常系统调用的权值树森林,通过权值树森林实现对进程异常行为的检测,该分类器可用于基于主机的异常入侵检测系统中;后者采用数据挖掘中的决策树算法,建立一棵反映入侵攻击特征的决策树,使用决策树包含的入侵识别规则实现对网络入侵的检测,该分类器模型可用于基于网络的误用入侵检测系统中;这两种模型都通过实验验证了它们在入侵检测方面的有效性。本文中设计的这两个分类器模型将用于混合式入侵检测系统,该混合式入侵检测系统将与同学实现的蜜罐系统、防火墙系统协同工作,组成一个相对完善的网络安全系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 入侵检测技术
• 1.2.1 入侵检测技术的产生与意义
• 1.2.2 入侵检测的发展
• 1.3 课题研究的内容
• 1.4 本文的章节安排
• 第二章 入侵检测系统
• 2.1 入侵检测系统的定义
• 2.2 入侵检测系统的结构和原理
• 2.2.1 入侵检测系统的结构与组成部件
• 2.2.2 入侵检测系统的原理
• 2.3 入侵检测的分类
• 2.3.1 基于主机的入侵检测
• 2.3.2 基于网络的入侵检测
• 2.3.3 混合式入侵检测
• 2.4 入侵检测方法
• 2.4.1 误用入侵检测
• 2.4.2 异常入侵检测
• 2.5 主动防御体系中的混合式入侵检测系统
• 2.5.1 主动防御体系
• 2.5.2 主动防御体系中的混合式入侵检测系统
• 2.5.3 混合式入侵检测系统中的入侵检测分类器设计任务
• 第三章 基于免疫原理的入侵检测
• 3.1 基于免疫原理的入侵检测
• 3.1.1 生物免疫原理
• 3.1.2 基于免疫原理的入侵检测
• 3.2 基于系统调用的免疫检测算法的研究
• 3.2.1 短序列匹配检测方法
• 3.2.2 基于数据挖掘的检测方法
• 3.3 基于免疫原理的入侵检测的特点
• 第四章 基于免疫原理的主机入侵检测分类器的设计与实现
• 4.1 基于系统调用的免疫入侵检测分类器
• 4.2 基于权值树的检测算法
• 4.2.1 权值树森林的构造
• 4.2.2 用权值树森林检测异常
• 4.2.3 权值树森林的更新和树剪枝
• 4.3 分类器的设计与实现
• 4.3.1 分类器模型的模块结构
• 4.3.2 分类器的工作流程
• 4.3.3 模型的详细设计与实现
• 4.4 实验
• 第五章 基于数据挖掘的入侵检测
• 5.1 基于数据挖掘的入侵检测
• 5.1.1 数据挖掘技术
• 5.1.2 数据挖掘在入侵检测中的应用
• 5.2 入侵检测中使用的数据挖掘算法
• 5.2.1 关联分析算法
• 5.2.2 数据分类算法
• 5.3 数据挖掘在入侵检测中的作用
• 第六章 基于数据挖掘的网络入侵检测分类器的设计与实现
• 6.1 分类器的总体结构
• 6.1.1 分类器的设计目标
• 6.1.2 分类器的总体结构
• 6.2 数据收集及预处理模块
• 6.2.1 数据收集及预处理模块的设计
• 6.2.2 数据捕获
• 6.2.3 数据过滤
• 6.2.4 预处理
• 6.3 数据分析模块
• 6.3.1 数据分析模块的设计目标
• 6.3.2 分类规则挖掘算法
• 6.3.3 分类规则挖掘实现
• 6.4 数据检测模块
• 6.5 实验
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学习期间的学术成果和发表论文