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工业控制系统(ICS，IndustrialControlSystem)的网络安全问题正在变得日益突出，其面临的入侵威胁也正在变得更加复杂。ICS系统随着其开放性、复杂性、外部连接性等方面的不断发展，其网络安全风险和入侵威胁正在不断加深。 为了抵御针对ICS系统愈加复杂和多样的入侵威胁，探索目前处于刚起步阶段的面向ICS系统的入侵检测研究，本文针对ICS网络安全的需求特性、主要入侵类型及其脆弱性特点，在面向ICS系统的入侵检测方法的研究和设计方面主要进行了以下工作: (1)分析了面向ICS系统的入侵检测的基本问题，包括了网络安全需求、主要入侵类型及其脆弱性、入侵检测的分层与协同。首先，系统性地分析了ICS系统的网络安全需求;然后，针对系统的直接检测对象，分析了ICS系统面临的主要入侵类型及其脆弱性;最后，分析了ICS系统的入侵检测的结构层次与协同优化，包含了网络拓扑分析、信息与资源协同分析、各层的特性与差异分析。 (2)设计了基于多分类SVM的入侵检测方法，其根据ICS过程监控层的网络特性和入侵特点而设计，适用于ICS过程监控层的入侵检测。首先，进行了、基于SVM的二分类算法的基本分析;然后，重点进行了多分类SVM的算法设计，详细阐述了面向ICS的多分类入侵检测方法的设计;最后，采用匹配过程监控层的入侵种类特点的数据集，测试和验证了所设计的多分类入侵检测方法的有效性。 (3)设计了基于协议分析和通信模型的入侵检测方法，其根据ICS现场设备层的网络特性和入侵特点而设计，适用于ICS现场设备层的入侵检测。在方法设计中，选取现场控制层的典型网络Modbus为代表，基于其协议特性和主要入侵特点，设计了基于单独报文字段分析、字段关联分析、通信模型分析的三层入侵检测方法，并将其转换成Snort入侵检测规则进行了实际的测试，验证了所设计的面向现场设备层的入侵检测方法的有效性。