入侵检测系统中模式匹配算法的改进及应用

论文摘要

随着互联网的普及和发展,网络安全问题越来越受到人们的关注,也逐渐成为日常生活关注的热点。传统的网络安全技术是以防护为主,即是采用以防火墙为主体的安全防御措施。但是,面对网络规模扩大化和入侵复杂化的发展趋势,以防火墙为主体的防御技术显得力不从心,由此产生了入侵检测技术。本文首先介绍了有关入侵检测技术的历史背景和发展现状,对入侵检测相关的基本理论知识进行了相关的归纳总结,重点研究了基于主机的入侵检测系统（HIDS）和基于网络的入侵检测系统（NIDS）的系统构架和运行机制。其次选择轻量级开源的入侵检测软件Snort作为研究对象,并对Snort系统的模块机构和规则协议进行分析研究。在模式匹配算法的研究与改进这一章节,全面介绍和分析了当前使用比较广泛的几种单模式匹配算法和多模式匹配算法,并根据已有算法改进了一种将多模匹配算法AC-BM算法和单模匹配算法BMH算法以及SUNDAY算法相结合的新算法。通过实验比较,证明新算法的可行性和高效性。以改进算法为核心设计一个基于Snort的入侵检测系统,能够完成由网络抓包到实时检测等一系列功能,并将新模式匹配算法运用其中,成功实现此入侵检测系统,证明该系统能够正常运行。在本文的最后阶段总结了所设计的系统存在的一些缺陷以及未来的后续工作,并请专家老师们给予批评指正。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的创新
• 1.4 本文的内容结构
• 第二章 入侵检测系统的基本理论
• 2.1 入侵检测的概述
• 2.2 入侵检测系统的模型与组成
• 2.2.1 入侵检测系统的模型
• 2.2.2 入侵检测系统的组成结构
• 2.3 入侵检测系统分类
• 2.3.1 基于主机的入侵检测系统
• 2.3.2 基于网络的入侵检测系统
• 2.4 入侵检测技术分类
• 2.4.1 异常检测
• 2.4.2 误用检测
• 2.4.3 其他检测技术
• 2.5 入侵检测技术存在的问题与发展趋势
• 2.5.1 入侵检测技术存在的问题
• 2.5.2 入侵检测技术的发展趋势
• 2.6 本章总结
• 第三章 Snort系统分析
• 3.1 Snort简介
• 3.2 Snort的结构分析
• 3.2.1 Snort模块化结构
• 3.2.2 Snort插件机制
• 3.3 Snort系统工作流程
• 3.3.1 规则解析流程
• 3.3.2 规则匹配流程
• 3.4 本章总结
• 第四章 模式匹配算法的研究与改进
• 4.1 模式匹配算法研究
• 4.1.1 模式匹配相关定义
• 4.1.2 单模式匹配算法
• 4.1.3 多模式匹配算法
• 4.2 模式匹配算法的改进实现
• 4.2.1 算法改进思想
• 4.2.2 算法流程描述
• 4.2.3 实例分析
• 4.3 算法的时间复杂度和空间复杂度分析
• 4.3.1 时间复杂度分析
• 4.3.2 空间复杂度分析
• 4.4 实验结果与分析比较
• 4.4.1 测试环境
• 4.4.2 实验分析
• 4.5 本章总结
• 第五章 基于Snort的入侵检测系统设计
• 5.1 系统需求概述
• 5.2 系统需求分析建模
• 5.3 系统总体设计
• 5.4 系统子模块详细设计
• 5.4.1 Winpcap包捕获机制
• 5.4.2 预处理器模块
• 5.4.3 规则检测模块设计
• 5.4.4 日志报警模块
• 5.5 本章总结
• 第六章 基于Snort的入侵检测系统实现
• 6.1 网络抓包功能
• 6.1.1 设置Apache
• 6.1.2 PHP环境部署
• 6.1.3 Winpcap抓包功能实现
• 6.2 预处理器模块实现
• 6.3 数据库Mysql的实现
• 6.4 改进算法实现及Snort系统配置
• 6.5 入侵检测系统控制台
• 6.5.1 ACID设计与实现
• 6.5.2 系统实现界面
• 6.6 本章总结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文总结
• 7.2 不足和展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间研究成果