基于DCA算法的入侵检测技术研究

论文摘要

计算机与互联网的普及使得信息技术高速发展,促进了社会进步与人类文明。网络安全问题已成为制约科技发展的瓶颈,传统的防火墙技术作为被动防御不能积极主动对抗攻击,入侵检测系统的出现则能很好的解决了这一问题。研究表明生物免疫系统与入侵检测系统存在着众多相似性,近几年来基于人工免疫的入侵检测技术成为人们研究的热点。人工免疫系统作为对生物免疫系统的仿真模拟,已经应用到很多方面。基于传统人工免疫理论的入侵检测系统,存在一些无法解释的问题,随着生物学研究的深入,全新的免疫学理论-危险理论被提出,至此先天性免疫与自适应免疫都被引入到人工免疫系统中来。研究发现树突状细胞在免疫系统中起着至关重要的作用,因而由树突状细胞功能提出了树突状细胞算法,本文在此基础上作了一些研究工作。首先,对树突状细胞算法做了深入的研究,针对原算法中抗原与信号采样阶段,存在随机选取树突状细胞导致细胞成熟缓慢的问题,提出了有选择性选取树突状细胞的策略。为了解决原算法中抗原间自身存在影响导致检测存在误差的问题,提出了抗原间影响因子的概念,将其加入到改进的算法中来,实验表明改进后的树突状细胞算法具有很高的实时异常检测能力,算法降低了抗原间的干扰,提高了检测精度,在抗原检测的时间效率上也有了提高,同时算法具有低CPU使用率。再次,针对网络攻击中常用的端口扫描技术,提出了基于树突状细胞算法的端口扫描检测方案,并给出了设计与实现过程,在不同场景下对算法进行了测试、对比,通过实验表明该种方法对端口扫描行为能够准确区分,系统有很高的检测率,而且具有一定的鲁棒性,同时体现了算法的优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 入侵检测技术
• 1.2.1 入侵检测概述
• 1.2.2 入侵检测的关键技术
• 1.2.3 入侵检测存在的问题
• 1.3 目前课题研究现状
• 1.4 论文主要研究内容
• 1.4.1 课题来源和意义
• 1.4.2 本文主要工作
• 1.4.3 本文的章节结构
• 第2章 人工免疫与入侵检测
• 2.1 引言
• 2.2 生物免疫系统
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 免疫过程
• 2.2.3 免疫系统的特性
• 2.3 免疫危险理论
• 2.4 人工免疫系统
• 2.4.1 人工免疫概述
• 2.4.2 人工免疫主要算法
• 2.4.3 人工免疫与入侵检测
• 2.5 本章小结
• 第3章 树突状细胞算法及其改进
• 3.1 引言
• 3.2 生物体内的树突状细胞
• 3.2.1 树突状细胞简介
• 3.2.2 树突状细胞与人体免疫
• 3.3 树突状细胞算法与改进
• 3.3.1 树突状细胞算法
• 3.3.2 确定性树突状细胞算法
• 3.3.3 改进的树突状细胞算法
• 3.4 算法分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于树突状细胞算法的端口扫描检测
• 4.1 引言
• 4.2 Libtissue 框架
• 4.3 端口扫描技术
• 4.4 端口扫描检测系统设计
• 4.4.1 系统的模块设计
• 4.4.2 模块的详细实现
• 4.5 仿真实验
• 4.5.1 实验方案设计
• 4.5.2 实验结果与分析
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢