基于人工免疫系统的入侵检测模型研究

论文摘要

入侵检测是一种主要的安全防护技术,但现有的入侵检测已经不能满足安全的需要。基于人工免疫系统的入侵检测借鉴了生物免疫机理,能够弥补现有入侵检测的不足,更好的适应目前复杂多变的网络环境,具有很大的研究和实用价值。首先,论文基于人工免疫系统的入侵检测模型的相关基础理论进行论述。探讨了入侵检测理论,归纳总结了人工免疫系统的概念和算法,阐述了移动Agent技术,深入分析人工免疫系统和移动代理技术在入侵检测中的应用。然后,论文提出一个基于人工免疫系统的入侵检测模型,该模型由主控制台、子控制台、IDS结点以及传感器四种基本实体组成。传感器用于事件收集,IDS结点对传感器所收集的数据进行检测并对检测结果响应,子控制台对所在区域的IDS结点和传感器进行协调与管理,主控制台对子控制台进行协调与管理。该模型具有分布性、协作性以及动态适应性等免疫特性。其次,论文确定模型的数学描述方式,并对模型中所涉及的关键算法进行了深入研究,这些算法主要包括训练算法、识别算法、检测算法以及学习算法。训练算法用于产生具有检测功能的检测Agent,识别算法用于对待检测数据进行初步的识别,检测算法用于对识别过程中的疑似入侵进行进一步的判定,学习算法完成模型对新入侵的学习功能。最后,论文针对模型的安全组件进行研究。充分分析模型的安全性需求,并提出模型的安全组件的设计方案;对建立基于PKI的认证系统,模拟实现安全组件的数据安全传输和实体认证功能;对安全组件的功能进行测试,并进行有效性分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 研究应用现状
• 1.2.1 人工免疫系统的发展现状
• 1.2.2 人工免疫系统在入侵检测中的研究和应用现状
• 1.3 课题主要研究内容及目标
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 主要研究目标
• 第2章 基于人工免疫系统的入侵检测模型的基础理论研究
• 2.1 入侵检测理论
• 2.1.1 入侵检测的概念
• 2.1.2 入侵检测的任务
• 2.1.3 入侵检测的分类
• 2.1.4 公共入侵检测框架
• 2.2 人工免疫系统
• 2.2.1 生物免疫系统概述
• 2.2.2 人工免疫系统的概念
• 2.2.3 人工免疫算法
• 2.2.4 生物免疫系统提供的借鉴
• 2.3 移动Agent技术
• 2.3.1 移动Agent的概念
• 2.3.2 移动Agent的系统结构
• 2.3.3 移动Agent技术带来的变革
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于人工免疫系统的入侵检测模型结构研究
• 3.1 生物免疫系统与入侵检测的映射
• 3.2 模型的结构
• 3.2.1 总体组成结构
• 3.2.2 传感器
• 3.2.3 IDS结点
• 3.2.4 子控制台
• 3.2.5 主控制台
• 3.3 模型的主要特性
• 3.3.1 高分布性
• 3.3.2 协作性
• 3.3.3 动态适应性
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于人工免疫系统的入侵检测模型算法研究
• 4.1 形态空间的表示方法
• 4.1.1 形态空间
• 4.1.2 编码方式
• 4.2 训练算法
• 4.2.1 亲和力计算
• 4.2.2 训练算法
• 4.3 识别算法与检测算法
• 4.3.1 检测Agent对待检测数据的辨别
• 4.3.2 识别算法
• 4.3.3 检测算法
• 4.4 学习算法
• 4.4.1 检测字符串的变异
• 4.4.2 学习算法
• 4.5 算法检测准确性分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 基于人工免疫系统的入侵检测模型的安全组件研究
• 5.1 模型的安全需求分析
• 5.2 安全组件的设计
• 5.2.1 安全组件的总体设计
• 5.2.2 证书安全组件的设计
• 5.2.3 传输安全组件的设计
• 5.3 安全组件的模拟实现
• 5.3.1 模拟实现的工具和平台
• 5.3.2 证书安全组件的模拟实现
• 5.3.3 传输安全组件的模拟实现
• 5.4 安全组件的模拟测试与分析
• 5.4.1 测试准备
• 5.4.2 传输数据的机密性测试
• 5.4.3 传输数据的完整性测试
• 5.4.4 实体身份认证测试
• 5.5 本章小结
• 结论
• 本论文研究的特点和创新
• 对今后研究工作的展望与设想
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 攻读硕士学位期间所做的科研工作
• 致谢