面向入侵检测的网络流量分类方法研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bianhaoyi1000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于网络中网络攻击的不断上涨,网络安全已经成为一个重要的研究领域。随着互联网中不断增长的在线交易和电子商务活动,攻击者将攻击的重点放在了恶意入侵上。由于攻击者们不断开发出了各种以网络流量为攻击载体的方法,因此研究者们有必要不断提出和开发新的方法,用来识别和分类网络流量进行入侵检测。为了将恶意流量(恶意软件)与正常流量(非恶意)区分开来,通常会部署基于包或基于流的方法来将恶意流量和正常流量进行区分。基于包的方法通常考虑网络数据中所有包的有效负载来识别和分类流量以进行入侵检测。相反,基于流的方法将网络数据统计汇总为流,对流量进行分类以进行恶意程序入侵检测。使用基于流的方法在降低计算复杂度和获得更高精度方面更为有利。因此,本文的研究仅限于采用基于流的方法对恶意流量和非恶意流量进行分类检测。本文针对机器学习的方法,对网络流量特征进行了优化。在三个真实数据集上对所提出的方法进行了测试,并从精确度、F1-测度、准确度、召回率和混淆矩阵等方面给出了测试结果。首先,通过在三个真实数据集上的实验,通过基于流的特征,利用决策树、随机森林和朴素贝叶斯分类器对数据进行分类。并在此基础上,提出了一种新的度量标准“additive flow sizes”,并将其应用于基于逻辑回归和决策树的混合分类模型中。其次,利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)对恶意流量和非恶意流量进行分类,实现入侵检测。本文所提出的模型在原有的网络流量和提出的新指标上都表现得很好,在所有情况下都达到了92%以上的准确率。综上所述,本文的主要贡献如下:1.研究了参数优化在机器学习网络流量分类中的重要作用。研究了包裹式特征约简技术中的两种组合算法(前向选择和后向消除),确定了特征与学习算法的相关性。此外,本文还提出了一种新的度量标准“additive flow size”,将其作为特征,将逻辑回归和决策树相结合应用于传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)/用户数据报协议(User Datagram Protocol,UDP)的正常和恶意流量分类中,用于入侵检测。2.由于CNN在模式识别和图像分类方面的突出表现,CNN的用途已经被扩展到了网络流量分类方面。CNN是最近常被使用的网络流量分类技术。因此,将提出的“additive flow size”标准与CNN结合一起用于TCP/UDP正常和恶意流量分类中,用于网络流量入侵检测。本文提出了一种基于流的可加性网络流量分类系统(FANTCS)模型,该模型采用三元组(数据包、字节和类目标)对网络流量进行有效的分类。3.为了验证所提出的方法在实际应用中的适应性,本文提出了一个原型系统的设计与实现,使用超文本标记语言(Hypertext Markup Language,HTML)标签创建用户界面,使用Python框架将现有代码与界面进行衔接,通过Java Script输出精度和矩阵。利用该原型系统,对所提出的方法进行了基本的工作演示和验证。
其他文献
近年来,永磁同步电机凭借其高效率,低温升以及高功率因素等优点,被广泛应用于各行各业中。与此同时,它的安全性和可靠性也成了人们选择电机的首要考虑因素。退磁故障是永磁同步电机故障中的一种,轻则影响电机运行效率,重则导致电机损毁,造成令人难以接受的后果。若能在永磁同步电机运行初期,及时诊断出退磁故障并加以维修,就能预防退磁程度进一步扩大,从而减少维修费用,保障人身安全。因此,诊断永磁同步电机的退磁故障具
当前,全球自动驾驶汽车的发展浪潮正大力助推汽车高级辅助驾驶系统与汽车主动安全系统的研发。准确地感知车辆所需的多种信息对车辆系统的稳定运行具有重要意义。现有的信息感知方法大多针对某一类信息,且/或往往在特定的简单场景(如:水平路面、车辆结构参数保持不变等)下进行。但是,不同种类的车辆系统信息之间往往存在不同程度的耦合关系,对某类信息单独感知的做法常常伴随着鲁棒性和适用性问题。此外,由于地形限制或设计
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)作为物联网(Internet of Things,Io T)重要的“神经末梢”,目前已成为新一代高效信息获取和处理技术的代表,其通过随机部署在网络内部的传感器节点来感知周围环境,从而完成应用中的监测任务。随着WSNs在不同领域中大显身手,其节点储存能力弱、能量效率低等缺陷也逐渐凸显。而分簇路由协议作为一种高效可扩展的路由协
锍盐类化合物由于其空间结构和价态变化是有机合成中重要的反应物和中间体,且其带有正电荷,可以很容易的发生单电子还原,从而在天然产物和药物分子的合成中起到重要作用。光诱导碳-硫键断裂产生的自由基中间体可用于构建各种化学键。本论文主要是将烯基锍盐、芳基锍盐与光催化结合,使其作为自由基受体或者自由基供体实现C-C键的形成。包括的工作如下:(1)可见光催化的烯基锍盐作为迈克尔受体的乙烯基化反应。在本章中,我
新能源技术正在逐渐成为各个国家的战略发展目标,太阳能则是其中最重要的能源技术之一。目前光电转化效率最高的为单晶硅太阳能电池,单晶硅电池在生产过程中容易产生破裂、黑斑、划痕、断栅等缺陷,严重影响光电转换效率。通常对单晶硅电池板的缺陷检测采用电致发光(Electroluminescent,EL)成像原理。传统的基于EL图像的单晶硅电池板缺陷检测通常采用机器视觉检测技术,由于其准确率提升瓶颈较大,已经不
二硫化钼(MoS2)是类石墨烯层状材料,由于具有高载流子迁移率、无悬空键、可调控的宽带隙及摩擦系数低等优点,在电子器件领域具有广泛应用前景,但随着电子器件的微小化,MoS2薄膜的比表面积增大,表面效应的影响增强,因此对表面效应的微观适用规律的探索显得格外重要。本文使用化学气相沉积法(CVD)制备生长温度为650℃,沉积时间为20 min、1 h、1.5 h、2 h的MoS2薄膜,并对样品进行结构、
白云石粉(Dolomite Powder)是由白云岩破碎后产生的石屑粉末,在建筑、医疗、化工和农业等领域有着广泛的应用。白云石粉是一种经济实用的矿物掺合料,不仅能减少水泥用量降低混凝土生产成本,还能补偿混凝土收缩和改善混凝土孔隙,可以通过将白云石粉废屑资源化解决废弃石屑污染环境的问题。本文受国家自然基金项目(51778272)资助,结合现有的理论知识和前人研究内容,以白云石粉作为研究对象,探究其在
随着大数据与人工智能技术的应用普及,海量多源异构数据急剧增加,特别是非结构化数据的增加,传统大数据平台在处理多源异构数据时,面临数据采集处理能力不足、数据结构难以统一,数据运维困难等挑战,为洞察数据的价值带来了层层阻碍。其原因之一是数据来自于各行各业的系统,每个系统的数据建设的标准各不相同,因此数据源是不同的,所以需要对数据源进行动态扩展管理,这需要对元数据进行组织和管理。异构数据源汇聚至统一平台
纳米材料在太阳能电池、锂离子电池、钠离子电池、光催化等领域得到广泛的研究。锂离子电池由于金属锂的开采难度大和稀少等缺点阻碍了其发展。然而地壳中的钠元素储量丰富、开采难度小,加上和锂位于同一主族且具有相似的化学性质,所以许多研究人员把钠离子电池看作可再生资源储存应用的一个替代品,在未来会有更好的竞争优势。传统的石墨负极材料因层间距较小不能满足钠离子的嵌入和脱出,因此寻找优异的负极材料成为目前钠离子电
随着经济的发展,我国的汽车保有量越来越多,导致城市的交通拥堵问题越来越严重。公共交通可以有效缓解交通拥堵问题,而作为现代化城市交通系统重要组成部分的轨道交通更是发挥着不可替代的作用。因此,对城市轨道交通的短时客流量预测的研究有助于保障居民高效安全出行。本文首先对数据集进行筛选和整理,再对客流量数据进行相关性分析,删除与整体相关系数低的数据以提升数据样本质量。由于城市轨道交通短时客流量具有非平稳性、