基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題近年來得到普遍的關(guān)注。入侵檢測(cè)技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全的重要技術(shù)之一，雖然入侵檢測(cè)經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，但它仍是一個(gè)不完全成熟的技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)有的許多入侵檢測(cè)技術(shù)還存在若干不足因素，其中，較高的漏報(bào)率、誤報(bào)率，需更加有效地檢測(cè)出已知攻擊的變種或未知攻擊是入侵檢測(cè)面臨和亟待解決的問題之一。針對(duì)以上問題，本文主要研究將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)中，著重檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中可能存在的DoS攻擊和網(wǎng)絡(luò)掃描。之所以進(jìn)行這樣的嘗試，出于如下考慮：(

2、1)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過利用大量實(shí)例進(jìn)行訓(xùn)練的方法學(xué)會(huì)知識(shí)，獲得預(yù)測(cè)能力；(2)可以向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)展示新發(fā)現(xiàn)的入侵攻擊實(shí)例，通過再訓(xùn)練使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)π碌墓裟Ｊ疆a(chǎn)生反應(yīng)，從而使入侵檢測(cè)系統(tǒng)具有自適應(yīng)的能力；(3)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)可以看作是對(duì)被檢測(cè)數(shù)據(jù)的模式識(shí)別問題，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)己廣泛應(yīng)用在模式識(shí)別問題中并已取得了許多應(yīng)用成果。本文的工作主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 (△)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊的概念，拒絕服務(wù)攻擊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)掃描技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，從宏觀上

3、對(duì)入侵檢測(cè)的研究技術(shù)和方法、新的發(fā)展方向進(jìn)行必要的探討。
　　 (△)對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行詳細(xì)的分析，針對(duì)傳統(tǒng)BP訓(xùn)練算法的收斂速度較慢的缺陷進(jìn)行一定程度的改進(jìn)，提出并實(shí)現(xiàn)一種綜合增加動(dòng)量項(xiàng)和自適應(yīng)學(xué)習(xí)速率相結(jié)合的改進(jìn)算法。
　　 (△)在詳細(xì)分析拒絕服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)掃描攻擊實(shí)例的基礎(chǔ)上，提取這些攻擊中可區(qū)別于正常網(wǎng)絡(luò)行為的特征，并闡述如何應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)這些特征進(jìn)行訓(xùn)練和之后的入侵檢測(cè)。
　　 (△)根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)

4、的模式識(shí)別能力，在對(duì)BP算法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，提出將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方法應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)的仿真實(shí)驗(yàn)方案。仿真實(shí)驗(yàn)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，訓(xùn)練和測(cè)試數(shù)據(jù)來源于KDD Cup99入侵檢測(cè)評(píng)估數(shù)據(jù)集，仿真程序在Windows系統(tǒng)下，通過Visual C++6.0編譯、調(diào)試和執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)方法對(duì)DoS攻擊、網(wǎng)絡(luò)掃描有較高的檢測(cè)率、較低的漏報(bào)率和誤報(bào)率，對(duì)己知攻擊的變種和未知攻擊有較好的檢測(cè)效果，表明神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)

5、絡(luò)入侵檢測(cè)的可行性和有效性。
　　 (△)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)原型系統(tǒng)。它運(yùn)行在局域網(wǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境內(nèi)的一臺(tái)linux主機(jī)上，該系統(tǒng)檢測(cè)攻擊的適用范圍是拒絕服務(wù)攻擊和網(wǎng)絡(luò)掃描。通過在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中運(yùn)行攻擊、掃描程序，對(duì)原型進(jìn)行功能測(cè)試表明，對(duì)于己被訓(xùn)練過的網(wǎng)絡(luò)攻擊和掃描，原型可以準(zhǔn)確識(shí)別出它們的存在，對(duì)于己知攻擊的變種，原型也可以檢測(cè)出它們的存在；性能測(cè)試表明，對(duì)于已知攻擊及其變種具有很高的檢測(cè)率，對(duì)正常網(wǎng)絡(luò)流量具有很