数据库累积异常的主动模糊识别方法研究

论文摘要

本文提出数据库中存在的一种新的异常——数据库累积异常。现有的针对数据库安全的研究还未对此作以系统深入的研究。基于模糊集理论,本文提出基于可疑度决策模型（Dubiety-Determining Model,DDM）的数据库累积异常模糊识别方法。在给出数据库累积异常的基础描述后,形式化定义了数据库累积异常语义下的概念系统,定义了基于累积量的数据库事务可疑度的量化测定方法,这是数据库累积异常识别的核心内容。然后,本文提出了基于集合间相异度和条件相异度的一种k-模聚类方法,对数据库事务集聚类分析,从而为监测规则的设定提供重要参考。其中对条件相异度的计算,一种基于字符串匹配的方法,另外一种是基于本文提出的逻辑树概念。接下来,本文详细描述了基于DDM的数据库累积异常主动模糊识别方法,包括基于累积量子模型和可疑度子模型的可疑度决策方法、DDM的训练策略等。在对数据库事务进行可疑度决策,是基于数据库事务的审计记录和设定的匹配规则进行的。根据DDM,设计并实现了一个数据库累积异常模糊识别原型系统,并在该原型系统上实施了模拟实验,对基于DDM的数据库累积异常主动模糊识别方法的可行性、有效性进行了验证,对该方法在宿主数据库上的性能影响进行了分析。最后,本文研究了基于DDM的数据库累积异常模糊识别在分布式数据库环境下的探测器模型,主要分为对等结构和层次结构的两种模型,并研究了两种结构的模型的站点协同机制,并对二者作以简单比较。本文提出了数据库累积异常的概念,并对其做了系统的描述和定义,提出了基于DDM的数据库累积异常模糊识别的一般方法。实验结果表明该方法是可行的、有效的。本文还对该方法在分布式环境下的模型做了初步研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数据库累积异常的提出
• 1.2 现有数据库安全问题的研究
• 1.2.1 传统数据库安全机制
• 1.2.2 数据库入侵检测
• 1.2.2.1 对存储篡改的检测
• 1.2.2.2 对数据推理的检测
• 1.2.2.3 基于数据挖掘的检测
• 1.2.2.4 基于应用语义的检测
• 1.2.2.5 基于数据库事务的检测
• 1.3 本文的主要创新点
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 模糊集合理论与聚类分析算法
• 2.1 模糊集合理论简介
• 2.1.1 模糊集合的基本概念
• 2.1.2 模糊集合的运算
• 2.2 聚类分析算法简介
• 2.2.1 聚类的定义
• 2.2.2 聚类分析算法的典型要求
• 2.2.3 聚类分析中的数据类型
• 2.3 k-平均聚类算法
• 2.4 本章小结
• 第三章 数据库累积异常
• 3.1 数据库累积异常的描述
• 3.2 数据库事务及其模式
• 3.2.1 数据库事务
• 3.2.2 数据库事务的模式
• 3.3 数据库事务的累积量
• 3.3.1 基于频度的累积量
• 3.3.2 基于数据的累积量
• 3.4 基于数据库事务可疑度的数据库累积异常
• 3.4.1 数据库事务的可疑度
• 3.4.2 数据库累积异常
• 3.5 本章小结
• 第四章 用于数据库事务匹配规则挖掘的k-模聚类
• 4.1 集合间的相异度
• 4.2 条件相异度
• 4.2.1 基于字符串匹配的条件相异度
• 4.2.2 逻辑树
• 4.2.3 基于逻辑树的条件相异度
• 4.3 数据库事务集的k-模聚类分析
• 4.3.1 数据对象之间的相异度
• 4.3.2 对数据库事务集的k-模聚类
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于DDM的数据库累积异常模糊识别
• 5.1 可疑度决策模型（Dubiety-Determining Model，DDM）
• 5.1.1 累积量子模型
• 5.1.2 可疑度子模型
• 5.1.3 基于两个子模型的可疑度决策
• 5.2 DDM的训练策略
• 5.3 数据库事务的可疑度决策
• 5.3.1 审计记录与匹配规则
• 5.3.1.1 审计记录
• 5.3.1.2 匹配规则
• 5.3.2 DDM的可疑度决策算法
• 5.4 本章小结
• 第六章 模拟实验及性能分析
• 6.1 数据库累积异常模糊识别原型系统
• 6.2 数据库累积异常模糊识别系统实现策略
• 6.3 模拟实验研究
• 6.3.1 实验一: DDM的可行性验证
• 6.3.1.1 实验数据
• 6.3.1.2 实验结果
• 6.3.2 实验二: DDM的有效性验证
• 6.3.3 实验三: DDM的性能评估与分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 分布式环境下的数据库累积异常模糊识别
• 7.1 分布式数据库概述
• 7.1.1 分布式数据库的发展
• 7.1.2 分布式数据库的概念
• 7.1.3 分布式数据库的分类与特点
• 7.2 分布式数据库累积异常模糊识别探测器模型
• 7.3 分布式数据库累积异常模糊识别
• 7.3.1 对等结构分布式数据库累积异常模糊识别
• 7.3.1.1 水平分片
• 7.3.1.2 垂直分片
• 7.3.1.3 小结
• 7.3.2 层次结构分布式数据库累积异常模糊识别
• 7.3.2.1 水平分片
• 7.3.2.2 垂直分片
• 7.3.2.3 小结
• 7.4 本章小结
• 第八章 结论与展望
• 8.1 本文主要内容总结
• 8.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 附件