基于免疫遗传算法的入侵检测系统研究

论文摘要

生物免疫系统的基本功能是识别自我和非我，并将非我分类清除，具有免疫识别、免疫记忆、免疫调节、免疫宽容和免疫监视等功能特征，是一个自适应、自学习、自组织、并行处理和分布协调的复杂系统。 人工免疫系统研究旨在抽取生物免疫系统中独特的信息处理机制，研究和设计相应的模型和算法，进而应用于解决各种复杂问题。人工免疫系统是继人工神经网络、进化计算之后新的智能计算研究领域，是生命科学和计算机科学相交叉而形成的交叉学科，目前已成为研究热点。 入侵检测是当前网络安全研究的重要内容之一。由于生物免疫系统是一个具有很强自我保护功能的系统，它能够有效识别已知和未知抗原的特性，给当前入侵检测系统的研究带来了很大的启发，通过深入研究生物免疫系统所蕴含的各种信息处理机制，构建和设计有效的入侵检测模型和算法，对于建立基于生物免疫系统的入侵检测新理论、新方法，改变当前网络安全状况具有至关重要的意义。因而基于生物免疫系统的入侵检测机制的研究显得更加引人注目，对促进当前网络安全的研究具有十分重要的意义。 本论文深入探索和研究生物免疫系统所蕴含的学习与检测机制，以及入侵检测系统的构成，根据免疫系统阴性选择的原理，面向入侵检测系统提出了一种新的、高效的模型和检测器生成算法—免疫遗传算法，并从理论上探讨了其遍历性、收敛性问题，最后通过KDDCUP’99标准数据集对免疫遗传算法进行仿真实验，测试结果表明，该算法可以很好地检测出对网络的入侵行为，达到了预期目标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景和意义
• 1.3 入侵检测技术的研究进展
• 1.4 基于生物免疫机理的入侵检测系统
• 1.5 主要研究内容和难点
• 1.6 本章参考文献
• 第二章 免疫理论的生物学基础
• 2.1 生物免疫学的发展历史
• 2.2 生物免疫系统概述
• 2.2.1 抗原
• 2.2.2 免疫细胞
• 2.2.3 免疫应答
• 2.3 生物免疫系统的特点
• 2.4 本章小结
• 2.5 本章参考文献
• 第三章 入侵及入侵检测系统
• 3.1 目前常用的入侵攻击手段和方法分析
• 3.1.1 拒绝服务攻击（DOS）
• 3.1.2 探测攻击（Probing）
• 3.1.3 远程用户到本地的非授权访问（R2L）
• 3.1.4 非授权获得超级用户权限攻击（User to Root）
• 3.2 入侵检测系统的功能要求
• 3.3 入侵检测系统的分类
• 3.4 入侵检测系统模型
• 3.4.1 Denning模型
• 3.4.2 CIDF模型
• 3.5 经典的入侵检测方法
• 3.5.1 异常检测技术
• 3.5.2 滥用检测技术
• 3.6 本章小结
• 3.7 本章参考文献
• 第四章 基于免疫机理入侵检测系统研究
• 4.1 生物免疫系统与入侵检测系统的相似性比较
• 4.2 基于免疫机理入侵检测系统的组成
• 4.2.1 检测器集合的产生
• 4.2.2 检测器产生一般算法的设计与分析
• 4.3 基于免疫机理入侵检测系统的特点
• 4.4 本章小结
• 4.5 本章参考文献
• 第五章 基于免疫遗传算法的检测器设计及分析
• 5.1 简单免疫算法的缺陷
• 5.2 免疫遗传算法设计
• 5.2.1 遗传算子
• 5.2.2 免疫算子
• 5.2.3 免疫遗传算法的特点
• 5.3 免疫遗传算法理论分析
• 5.3.1 随机过程基础
• 5.3.2 免疫遗传算法遍历性分析
• 5.3.3 免疫遗传算法收敛性分析
• 5.5 仿真试验
• 5.5.1 试验数据的选取
• 5.5.2 实验结果与分析
• 5.6 小结
• 5.7 本章参考文献
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 博士期间发表的文章
• 详细摘要