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入侵检测系统中单模式匹配算法的研究

作　者: 段智宏
导　师: 曾传璜
学　校: 江西理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 入侵检测系统单模式匹配 Sunday算法模式匹配算法
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
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内容摘要

随着计算机网络的飞速发展,网络信息流中所蕴含价值量的急剧增加,给目前网络安全防御体系带来了巨大的压力。入侵检测系统是网络安全防御体系中的重要成员,提高入侵检测系统的检测效率具有重要的现实意义。入侵检测技术是入侵检测系统的核心,目前广泛应用于入侵检测系统的检测技术为模式匹配。因此,高效的模式匹配算法对入侵检测系统至关重要,特别是在当前计算机硬件设施性能大幅度提升的前提下,提高模式匹配算法的匹配速度显得尤为重要。论文的主要工作集中于模式匹配算法的研究与实现。本文所做工作主要为以下方面:(1)首先对入侵检测系统和入侵检测技术进行介绍,接着介绍经典的单模式匹配算法—BF算法、KMP算法、BM算法、BMH算法以及Sunday算法,分析了各个算法的匹配流程,总结它们各自的优缺点和适用性,为下一步研究作铺垫。(2)针对Sunday算法出现的不足提出第一种改进算法-UST(Used Sunday algorithm twice)算法。UST算法增加一个预处理函数计算右移量。该算法能够保证其右移量每次都无限接近于m+1。实验测试结果显示UST算法在模式串长度较大时性能较好,同时也证明了一个常规认识的不全面性。(3)针对UST算法匹配过程中出现的缺陷,提出另一种改进算法—Sunday2算法。Sunday2算法利用窗口切片原理消除了UST算法在单个窗口中出现的“回溯”现象,使右移量值在最好情况下几乎增大了一倍,极大的提高了模式匹配速度。实验测试结果表明,Sunday2算法拥有更好的性能和通用性。(4)运用Snort系统对Sunday2算法进行测试。测试结果显示Sunday2算法在消耗更多系统内存的情况下较大地提升了系统的检测速度。在目前内存容量已不是限制计算机性能的现实前提下,Sunday2算法具有一定的实用价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-15
  1.1 课题背景和意义  8-9
  1.2 传统网络安全技术  9-10
  1.3 入侵检测技术的研究现状  10-12
    1.3.1 入侵检测发展史  10-11
    1.3.2 入侵检测的功能与原理  11-12
    1.3.3 入侵检测的瓶颈  12
  1.4 入侵检测及其算法发展趋势  12-13
  1.5 本文主要内容简介及章节安排  13-15
第二章网络入侵检测系统及其算法概述  15-26
  2.1 入侵检测系统的相关定义  15-17
    2.1.1 通用入侵检测系统模型  15-17
  2.2 入侵检测系统体系结构  17-20
    2.2.1 入侵检测系统的组件  17-18
    2.2.2 入侵检测系统的体系结构  18-19
    2.2.3 入侵检测系统的布点  19-20
  2.3 入侵检测系统的类型  20-22
    2.3.1 基于数据源分类  20-21
    2.3.2 根据检测方法分类  21-22
  2.4 入侵检测系统常用方法  22-25
    2.4.1 专家系统  22-23
    2.4.2 统计模型  23
    2.4.3 数据挖掘  23-24
    2.4.4 移动代理  24
    2.2.5 模式匹配  24
    2.2.6 生物免疫学  24-25
    2.4.7 状态迁移分析  25
  2.5 本章小结  25-26
第三章模式匹配算法研究现状  26-38
  3.1 模式匹配的原理  26
  3.2 模式匹配的相关定义  26
  3.3 模式匹配算法的分类  26-27
  3.4 单模式匹配算法  27-37
    3.4.1 BF算法  27-29
    3.4.2 KMP 算法  29-30
    3.4.3 BM算法  30-32
    3.4.4 BMH算法  32-35
    3.4.5 Sunday算法  35-37
  3.5 本章小结  37-38
第四章单模式匹配算法的改进  38-53
  4.1 UST（Used Sunday algorithm twice）算法的提出  38-45
    4.1.1 算法思想  38-39
    4.1.2 算法的实现步骤  39-40
    4.1.3 算法描述  40-41
    4.1.4 算法测试及结果分析  41-45
  4.2 Sunday2算法的提出  45-52
    4.2.1 算法基本原理  45-46
    4.2.2 算法的实现步骤与算法描述  46-48
    4.2.3 算法实例分析  48-50
    4.2.4 算法测试及结果分析  50-52
  4.3 本章小结  52-53
第五章 Sunday2 在Snort系统中的实现  53-57
  5.1 Snort简介  53-54
  5.2 实验测试  54-55
    5.2.1 实验环境  54
    5.2.2 测试过程  54-55
    5.2.3 实验实施与结果分析  55
  5.3 本章小结  55-57
第六章总结与展望  57-59
参考文献  59-61
致谢  61-62
个人简历和在学期间发表的学术论文  62

入侵检测系统中单模式匹配算法的研究

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