基于免疫机理的入侵检测系统的研究与设计

论文摘要

当今世界,互联网对人们生活的影响越来越大,人们越来越依靠它进行信息交流。然而网络的安全现状却令我们担忧甚重。入侵检测技术作为防护计算机网络安全的一个重要措施,成为当前信息安全领域的研究热点之一。入侵检测系统的运行机理与自然免疫系统有着很多相似之处,自然免疫系统成功保护肌体免受各种侵害的机理为研究入侵检测提供了重要的方法。 本文首先介绍了网络安全的现状、原因,阐述了当前的安全工具不能够满足人们对网络安全日益增长的需求的缘由;其次介绍了入侵检测技术的优势和发展,入侵检测系统的概念、发展、分类和几种当前流行的入侵检测技术手段;之后介绍了免疫系统的概念、组成、机理及目前问世的人工免疫系统模型,并详细分析了免疫的三大核心技术,即克隆重组、非我选择、基因库进化,建构了一个综合的基于免疫机理的入侵检测系统的框架模型,将两种检测策略,即误用检测和异常检测有机地结合起来;然后详细介绍了对特异性检测进行的模拟实现的全过程;最后对所作的工作进行总结,并阐述了今后研究工作的方向。 本文在对特异性检测系统模拟的过程中,将信息增益理论应用到入侵检测的数据库初始化中,用它度量基因类在整个训练集中所包含的能说明本条数据是否是入侵的信息量的大小,并由此从大到小的顺序依次选择基因类,使得基因类的选取拥有了严密的理论依据;深入研究分析了生物免疫系统中的抗体多样性机制,并将其应用到基因类选择中。将基因类依据信息增益,选择若干作为本质区成员,说明行为性质,而剩下的则为变异区成员,体现对数据的多样性检测的健壮性,使得检测器在现有规模中能够检测大范围的入侵行为;在对生物免疫系统机理和人工免疫系统的免疫机理进行详细分析的基础上,将克隆重组,非我选择,基因库进化,抗体多样性等免疫机理灵活运用于网络入侵检测系统的构建中,模拟实现了一个基于异常的入侵检测系统。

论文目录

• 第一章 绪论
• §1-1 课题研究的背景及意义
• 1-1-1 网络安全现状
• 1-1-2 计算机网络安全
• 1-1-3 传统的网络安全技术
• 1-1-4 传统网络安全技术的不足及当前面临的问题
• §1-2 国内外研究现状
• 1-2-1 入侵检测的发展史
• 1-2-2 入侵检测的发展趋势
• 1-2-3 基于免疫机理的入侵检测系统
• §1-3 本文的主要工作
• 第二章 入侵检测系统概述
• §2-1 入侵检测系统的概念
• 2-1-1 什么是入侵行为
• 2-1-2 入侵检测
• §2-2 入侵检测系统的标准框架
• §2-3 入侵检测系统分类
• 2-3-1 根据数据源分类
• 2-3-2 根据分析策略分类
• §2-4 现有入侵检测方法的不足
• 第三章 基于免疫机理的网络入侵检测系统的研究
• §3-1 免疫机理综述
• 3-1-1 免疫系统的基本概念
• 3-1-2 生物免疫系统的多层次性
• 3-1-3 特异性免疫系统机理与运行机制
• §3-2 基于免疫机理的入侵检测系统的研究
• 3-2-1 基于免疫机理入侵检测系统的研究现况
• 3-2-2 基于免疫机理入侵检测系统的核心技术
• 3-2-3 基于免疫机理的入侵检测系统框架
• 第四章 系统实现
• §4-1 系统结构
• §4-2 系统构建过程
• 4-2-1 数据选择
• 4-2-2 基因库初始化
• 4-2-3 克隆重组
• 4-2-4 非我选择
• 4-2-5 测试及基因库进化
• 4-2-6 测试系统演示与总结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果