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基于人工免疫的入侵检测模型研究

作　者: 孙端
导　师: 姜梅
学　校: 青岛理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 入侵检测人工免疫动态克隆选择分割变异多点交叉
分类号: TP393.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 29次
引　用: 1次
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内容摘要

生物免疫系统与入侵检测系统在保护自体方面有天然的相似性,生物免疫系统保护肌体免受各种侵害的机制为入侵检测系统的设计提供了新的思路,因此基于免疫机理的入侵检测系统研究已成为入侵检测领域研究的前沿课题。基于人工免疫的入侵检测系统利用生物免疫系统的原理、规则与机制来实现对入侵行为的检测和反应,其目的在于更好地解决入侵检测问题。首先,介绍了基于免疫机制的入侵检测系统产生和发展的历史过程及现状,概述了入侵检测系统、生物免疫系统、人工免疫中的有关概念、机制和算法,其中重点介绍了动态克隆选择算法。其次,运用人工免疫原理,在对动态克隆选择算法改进的基础之上,构建了一个基于人工免疫的入侵检测新模型。在模型中,提出分割变异方法生成新的未成熟检测器,避免了随机生成大量无效的检测器;采用多点交叉的方法进行成熟检测器的进化,其中,提出模糊计算的方法来确定交叉点的数量,以此提高成熟检测器的多样性;对记忆检测器的生命周期做了修改,将不合格的记忆检测器删除,从而保证记忆检测器的有效性和实时性。采用这三种机制能够降低误报率,提高检测率,并能够提高识别未知入侵行为的能力。最后,采用麻省理工学院(MIT)的林肯实验室收集的kddcup99数据集作为实验数据进行仿真实验,对提出的改进算法与传统的动态克隆选择算法进行比较分析。实验结果表明该新模型具有较好的检测性能,能够获得较高的检测率和较低的误报率,能够有效识别未知入侵。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题研究的背景和意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-14
    1.2.1 入侵检测技术的历史发展  11-12
    1.2.2 基于人工免疫的入侵检测研究现状  12-14
  1.3 论文内容及组织结构  14-15
第2章入侵检测系统  15-23
  2.1 入侵检测的基本概念  15-16
    2.1.1 入侵检测  15
    2.1.2 入侵检测系统的功能和特性  15-16
  2.2 通用入侵检测框架  16-17
  2.3 入侵检测系统的分类  17-21
    2.3.1 根据数据来源的分类  17-18
    2.3.2 根据检测方法的分类  18-20
    2.3.3 其它的分类方法  20-21
  2.4 入侵检测的发展前景  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章人工免疫系统基本理论  23-35
  3.1 生物免疫系统  23-28
    3.1.1 生物免疫系统的基本概念  23-24
    3.1.2 生物免疫系统的结构与组成  24-25
    3.1.3 生物免疫系统的机制  25-27
    3.1.4 生物免疫系统的基本特性  27-28
  3.2 人工免疫系统  28-29
    3.2.1 人工免疫系统的定义  28
    3.2.2 人工免疫系统的一般框架  28-29
    3.2.3 人工免疫系统的应用流程  29
  3.3 免疫算法  29-32
    3.3.1 否定选择算法  29-31
    3.3.2 克隆选择算法  31
    3.3.3 动态克隆选择算法  31-32
  3.4 免疫系统与入侵检测系统  32-34
  3.5 本章小结  34-35
第4章基于人工免疫的入侵检测模型研究  35-61
  4.1 基于人工免疫的入侵检测相关概念的形式化描述  35-36
  4.2 基于人工免疫的入侵检测模型的相关定义  36-42
  4.3 基于人工免疫的入侵检测模型设计  42-58
    4.3.1 模型的结构及组成  42-45
    4.3.2 记忆检测器检测模块  45-48
    4.3.3 成熟检测器检测模块  48-51
    4.3.4 未成熟检测器耐受模块  51-53
    4.3.5 成熟检测器进化模块  53-56
    4.3.6 未成熟检测器生成模块  56-58
  4.4 基于人工免疫的入侵检测模型的主要特点  58-59
  4.5 本章小结  59-61
第5章仿真实验与仿真  61-72
  5.1 实验数据集  61-63
  5.2 实验数据的选取和预处理  63-65
    5.2.1 数据的选取  63
    5.2.2 数据的预处理  63-65
  5.3 实验环境及参数的设定  65-68
    5.3.1 实验环境  65
    5.3.2 实验中参数的设定  65-68
  5.4 实验结果及分析  68-70
  5.5 本章小结  70-72
第6章总结与展望  72-74
  6.1 论文总结  72-73
  6.2 对后续研究工作的展望  73-74
参考文献  74-80
攻读硕士学位期间发表的学术论文  80-81
致谢  81

基于人工免疫的入侵检测模型研究

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