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最优搜索与最优控制理论在入侵检测中的应用研究

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论文说明:修改提纲

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2网络安全概况

1.3迅速发展的计算机系统

1.4安全技术的研究现状和动向

1.5本论文的研究目的和研究内容

1.6本论文的章节安排

第二章入侵检测系统概述

2.1入侵检测系统历史

2.2入侵检测系统的功能模型

2.3检测方法

2.4高速网络环境下规则库的匹配问题及IDS的漏报误报

2.5入侵检测系统的分类

2.6国内外研究现状

2.7入侵检测系统发展趋势

第三章最优搜索与最优控制理论简介

3.1最优搜索理论概述

3.2最优搜索问题的数学模型

3.2.1初始概率密度函数

3.2.2探测函数

3.2.3搜索资源模型

3.3离散空间中的最优搜索模型

3.4最小期望成本模型

3.5最优控制理论简介

3.6静态目标的搜索状态方程

第四章最优搜索理论在入侵检测中的应用

4.1 Snort的检测引擎分析

4.2攻击的分类与知识表达

4.3入侵检测系统的最优搜索模型

4.4基于最优搜索理论入侵检测系统模型的初始概率密度函数

4.4.1分布概率的计算

4.4.2分布概率的调整

4.5基于最优搜索理论入侵检测系统模型的探测函数

4.6基于最优搜索理论入侵检测系统的搜索资源模型

4.7局部最优与全局最优——近视(myopic)搜索方案

4.8入侵检测系统模型的近视(myopic)搜索方案

4.9系统节点模型

4.10系统工作流程

4.11模拟实验

4.11.1实验过程

4.11.2实验结果

4.12小结

第五章入侵响应系统概述

5.1入侵响应系统的响应方式

5.2入侵响应系统的分类

5.3自动入侵响应的基本特征

5.4自动入侵响应系统模型

第六章最优控制理论在入侵响应中的应用

6.1自动入侵响应系统的成本分析模型

6.2基于代价的最优响应决策模型

6.2.1总代价的计算

6.2.2期望总代价的计算

6.3最优响应方式

第七章总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果

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摘要

随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机和网络已经渗透到社会生活的方方面面。随之而来的网络安全问题也越来越引起人们的关注和重视。 入侵检测系统是一种软件与硬件的结合,它通过分析网络或主机上发生的事件来发现其中的安全隐患。随着近几年网络攻击的事故频频出现,影响范围越来越广泛,入侵检测系统得到越来越多的重视,成为网络安全方案的重要组成部分。目前IDS存在一些问题,如误报率和漏报率比较高,检测速度慢,占用资源多,不能及时准确有效地进行入侵响应等。 本文针对这些问题,通过分析入侵检测、Snort、最优搜索、自动入侵响应、最优控制等技术的基础上,以入侵检测与入侵响应为主要的研究对象,在深入分析最优搜索与最优控制理论的基础上,对高速网络环境下的入侵检测和自动入侵响应问题作了探索性研究。 文章研究了最优搜索理论模型和它在入侵检测的规则匹配中的应用。通过将规则库按照攻击类别分类,然后根据最优搜索原理,将有限的时间分配到各类攻击的检测中去,在尽量不丢包的情况下使检测到攻击的概率最大化。在一般的IDS中,规则匹配的过程采用遍历法,如果匹配过程中使用模式匹配,则在高速网络下就会丢失较多的数据包。如果检测速度不变,可以考虑选取部分规则进行匹配。本文通过最优搜索理论,根据已发生的和可能发生的攻击的情况,对检测时间进行最优分配,减少匹配工作量,尽量使IDS不产生丢包,从而检测到更多的攻击。 还研究了最优控制理论模型和它在最优响应方式中的应用。通过对自动入侵响应总代价及期望总代价的分析,根据最优控制原理,使得自动入侵响应的代价降到最小,从而获得最优响应方式。

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