基于NFA的正則表達式的可重構(gòu)硬件實現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目前,我國已經(jīng)進入高速的網(wǎng)絡(luò)時代,而隨著網(wǎng)絡(luò)流量的高速增加,網(wǎng)絡(luò)安全性也越來越重要。網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)(Network Intrusion Detection System,NIDS)正是一種用于偵測網(wǎng)絡(luò)上的蠕蟲和病毒對網(wǎng)絡(luò)進行攻擊的檢測系統(tǒng),用來保護網(wǎng)絡(luò)的安全。正則表達式匹配在網(wǎng)絡(luò)入侵檢測系統(tǒng)里起著關(guān)鍵的作用。當(dāng)前正則表達式匹配主要在網(wǎng)絡(luò)安全、文本處理、醫(yī)學(xué)、電信等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。通常的正則表達式匹配都是用軟件實現(xiàn)的,但是由于網(wǎng)絡(luò)流量

2、的迅猛增長,在通用處理器上用軟件實現(xiàn)正則表達式匹配已經(jīng)很難完成,因此需要用硬件來實現(xiàn)正則表達式匹配。
  本文對于正則表達式匹配的硬件設(shè)計,采用一種基于非確定有限狀態(tài)機(Nondeterministic FiniteAutomata,NFA)的硬件電路設(shè)計方法,并采用可重構(gòu)理論對正則表達式匹配電路進行可重構(gòu)的設(shè)計。本文將正則表達式分為單模式正則表達式和多模式正則表達式,并分別對它們的匹配引擎進行了設(shè)計。對于單模式正則表達式匹配引擎

3、的設(shè)計,本文采用一種基于預(yù)處理的NFA單模式匹配方法。對于多模式正則表達式匹配引擎,本文在研究將正則表達式里的單個元字符表示為NFA,并將其轉(zhuǎn)化為單個元字符匹配電路的基礎(chǔ)上,設(shè)計一種快速的正則表達式匹配電路,從而提高了正則表達式的匹配速度,同時也提高了系統(tǒng)的吞吐量。并在研究正則表達式元字符匹配電路可重構(gòu)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)正則表達式匹配電路的可重構(gòu)設(shè)計,從而降低了硬件電路的使用面積。
  本文所設(shè)計的系統(tǒng)能夠支持可配置的500條正則表達

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