网络入侵检测研究进展综述
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基于深度学习的网络入侵检测系统研究摘要:网络入侵日益成为网络安全领域的重要问题,传统的入侵检测系统往往无法有效应对复杂多变的网络攻击。
本文通过引入深度学习技术,研究了一种基于深度学习的网络入侵检测系统。
该系统利用深度神经网络对网络流量数据进行分析和判断,能够实现实时、准确地检测网络入侵行为。
实验结果表明,该系统在检测精度和处理速度上显著优于传统的入侵检测系统。
1. 引言网络入侵行为对网络安全造成了严重威胁,传统的入侵检测系统往往采用基于规则的方法,但这种方法存在规则维护困难、无法应对未知攻击等问题。
深度学习作为一种基于数据驱动的方法,可以自动从大量数据中学习特征,并能够适应各种复杂多变的攻击手段。
因此,基于深度学习的网络入侵检测系统成为了当前研究的热点之一。
2. 深度学习在网络入侵检测中的应用深度学习通过构建深层次的神经网络模型,不仅可以自动学习到网络流量中的复杂非线性特征,还可以通过端到端的方式对输入数据进行分类和判断。
在网络入侵检测中,我们可以借助深度学习对网络流量中的异常行为进行建模和识别。
2.1 数据预处理在进行深度学习之前,我们需要对原始的网络流量数据进行预处理。
首先,我们需要对数据进行清洗和去噪,去除无用的特征和异常数据。
其次,我们需要对数据进行归一化处理,将数据映射到合适的范围内,以加快网络模型的训练速度和提高模型的鲁棒性。
2.2 深度神经网络模型设计在网络入侵检测中,我们可以构建各种不同的深度神经网络模型。
常用的模型包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和长短期记忆网络(LSTM)。
这些模型可以自动从数据中提取特征,并将特征映射到合适的维度上,以便进行后续的分类和判断。
2.3 深度学习模型的训练与优化深度学习模型的训练需要大量的标注数据和计算资源。
在网络入侵检测中,我们可以利用已知的入侵样本进行有监督的训练,同时也可以利用未知的正常样本进行无监督的训练。
为了提高模型的泛化能力和鲁棒性,我们可以采取一系列的优化策略,如正则化、批量归一化、随机失活等。
综述网络安全中的入侵检测技术摘要:随着时代的发展,计算机越来越普及,网络走进了我们生活的每一个领域,为我们带来了诸多的便利。
与此同时,如何维护网络安全也成为计算机专业以及其他人士面临的重要课题。
本文拟从入侵检测技术的概念、分类、入侵检测的新技术以及入侵检测技术的发展趋势三个角度着眼,对此进行简要的论述。
关键词:网络安全;入侵检测技术;应用中图分类号:tp393.08文献标识码:a文章编号:1007-9599 (2013) 07-0000-02近年来,随着网络的普及,网络安全问题的日益突出,如何维护网络安全已经成为计算机行业面临的重要问题。
入侵检测技术,作为一种新型网络安全技术,可有效的对网络黑客、间谍等的入侵行为进行检测,对来自内部、外部的攻击甚至错误操作实行实时的安全防护,并且可以在网络系统遭受危害之前对不明入侵进行拦截,从而保护用户的网络安全。
1入侵检测技术的概念和分类入侵检测技术,新型的网络安全技术,是网络安全审核环节中的技术之一,利用它可以对网络安全进行实时的防护。
具体来说它主要是通过收集进而分析网络信息,包括用户的网络行为、审计数据、网络系统所涉及的诸多关键信息等的方式,来检测计算机用户网络中是否存在着被攻击痕迹以及触犯网络安全的行为的技术。
另外,它是一种主动的、积极的而非被动的为电脑提供安全护航的技术。
它主要通过以下手段来完成检测:为用户与系统的活动提供实时的监视与分析;审计网络系统中存在的弱点及其结构;对已经确定的入侵行为进行识别,向用户或者相关机构自动报警;对网络出现的异常行为进行分析;为网络所应用的关键系统、网络中数据及文件的完整性进行实时评估;对网络用户的操作系统进行审查、跟踪,并提供一定的管理;对用户网络中出现的触犯安全策略的行为,比如入侵和滥用,进行识别。
应用入侵检测技术可以有效的减少网络攻击,降低攻击造成的危害。
入侵检测技术按照不同的分类方式,可以分为不同的类别。
这里主要就数据源采集来源的不同进行讲述。
基于深度学习的网络入侵检测与防护方法研究随着互联网和网络技术的不断发展,网络安全问题变得日益重要。
网络入侵成为威胁企业和个人信息安全的常见手段。
在这种情况下, 研究网络入侵检测与防护方法变得至关重要。
深度学习作为一种强大的人工智能技术, 在网络安全领域也展现出了巨大的潜力。
本文将探讨基于深度学习的网络入侵检测与防护方法的研究现状和发展趋势。
首先,我们需要了解什么是网络入侵。
网络入侵是指未经授权或非法方式访问计算机系统、网络或数据的活动。
黑客可以利用各种手段,如恶意软件、网络钓鱼、DDoS攻击等来入侵目标系统,造成数据泄露、服务中断甚至财产损失。
传统的网络入侵检测系统主要基于规则和特征匹配,存在着无法适应复杂变化的网络环境、高误报率和漏报率等问题。
基于深度学习的网络入侵检测与防护方法通过学习网络流量的复杂非线性特征,能够更好地识别网络中的异常行为,并及时做出响应。
深度学习技术中的深度神经网络模型能够从大量的数据中学习到复杂的特征表示,有望解决传统方法中的一些问题。
研究人员正在将深度学习技术应用于网络入侵检测领域,取得了许多重要的成果。
在构建基于深度学习的网络入侵检测系统时,需要考虑以下几个关键问题。
首先是数据集的准备和标记。
大规模、高质量的标记数据是训练深度学习模型的关键。
其次是选择适合网络入侵检测的深度学习模型。
常用的模型包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、长短时记忆网络(LSTM)等。
此外,还需要考虑如何处理不平衡的数据分布、选择合适的损失函数和优化算法等技术细节。
除了网络入侵检测,深度学习技术还可以应用于网络安全防护领域。
基于深度学习的入侵防护系统能够主动识别并阻断恶意流量,提高系统的安全性和稳定性。
研究人员可以通过构建对抗网络、强化学习等方法来提高入侵防护系统的智能化水平,使其能够适应不断变化的网络环境。
未来,基于深度学习的网络入侵检测与防护方法还面临着许多挑战。
例如,如何处理大规模数据、提高模型的泛化能力、减少误报率等问题。
基于人工智能的网络入侵检测与防御研究简介随着互联网的不断发展和普及,网络安全问题也日益凸显,网络入侵成为现代社会中常见的威胁之一。
传统的网络安全防御手段已经无法满足对于不断进化和变化的网络攻击的需求。
因此,基于人工智能的网络入侵检测与防御技术应运而生。
本文旨在探讨并研究基于人工智能的网络入侵检测与防御技术的原理、方法以及其在网络安全领域中的应用。
一、网络入侵检测与防御技术概述网络入侵检测与防御技术是指通过对网络流量和系统行为进行实时监测与分析,识别潜在的网络入侵行为并及时采取相应的防御措施。
传统的网络入侵检测与防御技术主要基于规则匹配和特征库的方式,但由于网络攻击手段的日益复杂和多样化,传统方法已经不足以应对这些威胁。
基于人工智能的网络入侵检测与防御技术通过机器学习、深度学习和自然语言处理等技术手段,具备更强大的智能化和自适应性,能够实现对网络攻击的实时检测和防御。
二、基于人工智能的网络入侵检测技术1. 机器学习方法基于机器学习的网络入侵检测技术通过构建合适的特征向量和选择适当的算法模型,实现对网络数据流量的分类和识别。
其中,监督学习和无监督学习是常用的机器学习方法。
监督学习根据已标记的样本数据训练模型,再对未知样本进行分类,而无监督学习则通过分析样本数据的相似性和异常性,实现对网络入侵的检测。
2. 深度学习方法深度学习技术是人工智能领域的热点研究方向,也被广泛应用于网络入侵检测。
深度学习通过构建深层神经网络结构,实现对网络数据的高层次抽象和特征学习。
卷积神经网络(CNN)和递归神经网络(RNN)是常用的深度学习模型,在网络入侵检测领域取得了一定的成果。
三、基于人工智能的网络入侵防御技术1. 强化学习方法强化学习是一种通过试错和奖励机制来训练智能体的机器学习方法。
在网络入侵防御中,强化学习可以用于构建网络入侵防御策略和动态调整系统参数。
智能体通过与环境的交互和学习,逐渐提高对网络攻击的应对能力,并实现自适应的网络入侵防御。
《加密恶意流量检测及对抗综述》篇一一、引言随着互联网技术的快速发展,网络安全问题日益凸显。
其中,加密恶意流量的检测与对抗成为网络安全领域的重要研究课题。
加密恶意流量是指通过网络传输的加密数据流中,包含恶意软件、病毒、木马等威胁的流量。
由于加密技术的应用,传统的流量检测方法往往难以有效识别和拦截这些恶意流量,因此,加强加密恶意流量的检测与对抗研究显得尤为重要。
本文旨在综述加密恶意流量的检测技术和对抗方法,分析其优缺点,为网络安全研究提供参考。
二、加密恶意流量检测技术1. 基于深度学习的检测技术深度学习在加密恶意流量检测方面具有显著优势。
通过训练大量的网络流量数据,深度学习模型可以自动提取流量特征,实现高精度的恶意流量检测。
目前,卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等在恶意流量检测中得到了广泛应用。
然而,深度学习也存在数据依赖性强、模型泛化能力弱等问题,需结合其他技术进行优化。
2. 基于行为分析的检测技术行为分析通过对网络流量的行为模式进行分析,识别出潜在的恶意流量。
该方法不受加密技术的影响,能够检测出未知的恶意流量。
常见的行为分析技术包括流量统计分析、协议解析等。
然而,行为分析需要大量的计算资源和时间,且容易受到误报和漏报的影响。
3. 分布式蜜罐系统分布式蜜罐系统通过在网络中部署大量蜜罐节点,收集并分析恶意流量的行为特征,从而实现恶意流量的检测和防御。
该系统可以有效地发现和防御新型未知的恶意攻击。
然而,分布式蜜罐系统需要较高的维护成本和计算资源,且可能对网络性能产生一定影响。
三、加密恶意流量对抗方法1. 入侵检测与防御系统入侵检测与防御系统是防范恶意流量的主要手段之一。
通过实时监测网络流量,系统可以识别并拦截恶意流量。
常见的入侵检测与防御技术包括基于签名的检测、基于行为的检测等。
然而,由于加密技术的应用,传统的基于签名的检测方法在面对新型未知威胁时往往难以发挥作用。
2. 防火墙与网络隔离技术防火墙是网络安全的重要保障措施之一,能够根据预设的安全策略对进出网络的流量进行过滤和监控。
基于深度学习的网络入侵检测方法研究网络入侵是指攻击者利用网络空间漏洞,从而获取敏感信息、破坏系统或者窃取资源。
随着网络技术的不断发展,网络入侵已经成为一种常见的安全威胁。
传统的入侵检测方法主要基于规则匹配、特征识别等技术,具有一定的局限性。
而基于深度学习的网络入侵检测方法则可以通过学习网络流量数据的特征,实现更加精确和高效的入侵检测,本文将介绍基于深度学习的网络入侵检测方法的原理、关键技术、应用现状以及未来发展前景。
一、基于深度学习的网络入侵检测方法的原理基于深度学习的网络入侵检测方法基于神经网络进行建模,通过学习网络流量数据的特征,实现了对异常流量的检测。
具体来说,该方法分为两个阶段:模型训练和入侵检测。
首先是模型训练阶段。
在这个阶段中,首先需要构建深度神经网络的模型架构,然后使用标记的数据集对模型进行训练。
其中标记的数据集是指标注了正常流量和异常流量的网络数据集。
模型通过学习这些标记的数据集,提取并学习数据的特征,建立了一个能够准确反映数据特征的模型。
这个模型训练好以后,就可以用于后续的入侵检测。
其次是入侵检测阶段。
在这个阶段中,该方法将网络流量数据送入已经训练好的深度神经网络模型中,从而得到一个预测结果。
如果模型预测结果表明当前的网络流量数据是异常流量,则会触发警报或者防御措施,从而保护网络安全。
二、基于深度学习的网络入侵检测方法的关键技术基于深度学习的网络入侵检测方法的关键技术主要包括数据预处理,模型的选择和训练,以及模型的评估和调整。
1. 数据预处理在进行深度学习网络入侵检测之前,需要进行数据预处理。
数据预处理可以通过一系列技术来清洗数据、去除噪声和预处理特征。
这可以减少模型的复杂度,提高训练效果。
数据预处理方法主要包括数据标准化、数据降维以及特征工程。
2. 模型的选择和训练选择合适的深度神经网络模型是关键的。
目前,常用的网络模型包括卷积神经网络、循环神经网络和深度信念网络等。
在选择模型之后,需要使用数据集对模型进行训练,并优化模型参数。
网络安全中基于深度学习的入侵检测研究随着互联网的普及和技术的发展,网络安全已经成为一个备受关注的话题。
特别是在大数据时代,海量的数据对于网络安全的保障至关重要。
由于恶意攻击者的攻击手段和攻击技术日益复杂和隐蔽,传统的网络安全技术已经不能有效地抵御各种网络攻击,因此采用新的技术手段对网络进行安全检测已经成为迫切需要解决的问题。
随着深度学习技术的发展,其在图像、语音等领域取得了显著成果。
深度学习技术不仅可以用于机器学习和数据挖掘,还可以用于网络安全。
在网络安全领域,深度学习技术被广泛应用于入侵检测。
所谓入侵检测,就是通过对网络流和数据流中的网络活动进行监控和分析,来识别和定位潜在的网络入侵。
传统的入侵检测方法主要是基于规则的,即通过预先设计的规则和规则库来识别和检测网络入侵。
然而,传统的入侵检测方法受限于规则库的匹配能力和规则的准确性,往往无法检测到新颖的入侵攻击。
相比之下,基于深度学习的入侵检测方法可以通过学习大量的网络流和数据流来寻找网络入侵的规律和模式。
深度学习算法具有自适应性和优秀的泛化能力,可以适应复杂的网络环境和攻击手段,从而对新颖的入侵攻击有更好的检测效果。
深度学习算法可以探测并发现新型攻击模式,减少误报率和漏报率,从而提高入侵检测的准确性和可靠性。
不过,深度学习算法在入侵检测中的应用还存在一些问题,例如:深度学习算法需要大量的数据集进行训练,而网络安全数据具有高度的敏感性,数据难以收集;深度学习算法的识别能力受到数据的质量和噪声干扰的影响,需要改进算法的鲁棒性;深度学习算法识别出的特征过于抽象,需要更多的研究解释深度学习模型如何识别网络入侵。
为了克服这些问题,研究者们提出了一系列的方法和技术。
例如,通过增加数据集的多样性和数据的随机性,提高深度学习算法的鲁棒性和准确性;通过构建识别网络入侵的特征和模式库,对深度学习算法的特征提取和网络入侵的识别进行优化;通过探测网络入侵的实时性,减少网络入侵对网络安全的威胁。
对抗攻击的检测及对策方法研究现状随着互联网的快速发展和普及,网络安全问题日益引人关注。
网络攻击作为其中的重要问题,给个人、企业甚至国家的信息安全带来了严重的威胁。
为了有效对抗攻击行为,研究人员一直致力于探索各种检测和对策方法。
本文将对当前对抗攻击的检测及对策方法的研究现状进行综述。
一、对抗攻击的检测方法1. 基于行为分析的检测方法基于行为分析的检测方法通过分析网络流量、系统日志以及用户行为等多个角度来识别和检测攻击行为。
这些方法通常使用机器学习和数据挖掘技术,通过训练模型来区分正常行为和异常行为。
然而,这种方法在面对未知攻击时的准确率较低。
2. 基于特征分析的检测方法基于特征分析的检测方法通过提取网络流量、文件特征、恶意代码等攻击特征来进行检测。
这些方法可以利用黑白名单、模式匹配、规则引擎等技术进行攻击特征的识别和匹配。
然而,攻击者不断采取新的攻击手段,使得这种方法的适用性和准确性受到一定限制。
3. 基于协议分析的检测方法基于协议分析的检测方法通过深入分析网络协议的安全漏洞和攻击特征来进行检测。
这些方法可以通过对协议头和载荷进行检查、验证数据的合法性,从而发现潜在的攻击行为。
然而,由于协议复杂性和恶意攻击者的技术不断进化,该方法仍然存在许多挑战。
二、对抗攻击的对策方法1. 入侵检测与防御系统(IDS/IPS)入侵检测与防御系统(IDS/IPS)是当下最常见的对抗攻击的对策方法之一。
IDS可用于检测网络中的潜在攻击和漏洞,而IPS则在检测到攻击后,采取主动阻断措施来保护网络安全。
不过,随着攻击手段的不断提升和逃避技术的发展,IDS/IPS也存在一定的局限性。
2. 威胁情报共享机制威胁情报共享机制旨在促进网络安全领域的信息交流和合作,及时分享攻击行为的情报和防御策略。
通过建立信息共享平台和组织专家团队,能够快速获取最新的攻击情报,并采取相应的对策措施。
然而,由于涉及到信息的隐私和安全,威胁情报的共享和信任仍然是一个挑战。
基于深度学习与半监督学习的网络入侵检测研究网络入侵是指黑客通过各种手段非法侵入网络的行为,他们可能是在寻找机密信息,也可能是在攻击网络系统,甚至还有可能盗取用户账户等。
这些入侵行为会造成严重的网络安全威胁,而网络入侵检测则是防止这些威胁的关键。
本文将介绍一种基于深度学习和半监督学习的网络入侵检测方法。
一、网络入侵检测的现状针对网络入侵的检测方法主要可以分为两种:基于规则的方法和基于机器学习的方法。
基于规则的方法是使用预定义的规则集进行检测,它通常在系统中各个层面上都进行规则的定义,比如监听TCP、UDP等端口,监测传输协议等。
但是这种方法存在着一些问题,比如规则集的维护、规则集的完备性问题、规则的不一定合理等。
基于机器学习的方法则是使用机器学习技术建立起一个分类器,对未知数据进行分类。
这种方法相较于规则集方法,具有训练模型的扩展性、自适应性、较高的准确率等优点,但是缺点就是训练数据的需求量大,训练时间长,不能对新的入侵方法进行有效的检测等缺点。
二、深度学习与半监督学习在网络入侵检测中的应用深度学习作为现在机器学习领域最为热门的一个分支,具有许多优点,如多层神经网络的自适应、高复杂抽象能力、强大的预测能力等。
对于网络入侵检测的问题,深度学习技术也做出了一定的尝试。
对于流量数据的特征提取,则可以使用半监督学习技术,通过少量标注数据和大量无标注数据来学习出模型,从而提取出流量数据的具有表示意义的特征。
在这种情况下,流量数据被看做是从某个概率分布中采样得到的,而半监督学习学习的正是这个概率分布,其中带有标签的数据被视为是直接从标签分布中采样得到的,而不带标签的数据则被看作是直接从先验概率中采样得到的。
基于深度学习和半监督学习的网络入侵检测的步骤如下:1.数据采集:从网络中收集大量的网络流量数据,可能包含无害流量、恶意流量和异常流量数据。
2.特征提取:采用半监督学习技术对数据集进行特征提取,得到适合深度学习模型输入的特征向量。
基于深度学习的网络入侵检测方法研究随着云计算、物联网等技术的发展,互联网已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
但是随之而来的是网络安全问题的不断出现,网络入侵攻击就是其中较为常见的一种。
网络入侵攻击指的是黑客通过各种手段进入受攻击者的网络系统,获取非法利益或者破坏网络系统安全的行为。
为了保障网络的安全,网络入侵检测技术应运而生。
传统的网络入侵检测方法主要包括基于规则、基于签名、基于行为和读取日志等方法。
这些方法的缺点是易受攻击者欺骗,无法对未知攻击做出及时响应。
而基于深度学习的网络入侵检测方法在最近几年得到了广泛应用和研究。
深度学习是一种人工智能的分支,在最近几年取得了重大突破。
浅层学习算法通常只能处理特定类型的数据,而深度学习能够处理大规模、高维、非线性的数据,有着非常好的表现和效果。
基于深度学习的网络入侵检测方法主要包括卷积神经网络、循环神经网络和深度贝叶斯网络等。
其中卷积神经网络主要用于数据特征的提取,而循环神经网络则主要用于序列数据的处理。
深度贝叶斯网络则可以处理不确定性数据的情况,具有较好的鲁棒性和鲁班性。
基于深度学习的网络入侵检测方法主要分为三个步骤:训练阶段、测试阶段和响应阶段。
在训练阶段,首先需要收集大量的网络数据,将其标记为正常流量和异常流量。
然后使用深度学习方法构建一个模型,并对模型进行训练。
在测试阶段,将收集到的新数据输入到模型中进行分类。
如果数据被分类为异常流量,则需要进行进一步的检测和处理。
在响应阶段,如果检测到网络攻击,需要及时进行响应,阻止攻击者的行为并修复受损的系统。
基于深度学习的网络入侵检测方法在实际应用中具有非常好的效果,可以有效地识别和防止各种网络攻击。
但是该方法也存在一些问题和挑战。
首先,深度学习需要大量的训练数据,而网络流量数据往往是高维、非线性、极度不平衡的,需要特殊的处理和技巧。
其次,由于深度学习模型的复杂性,其解释性和可解释性较差,对于模型的错误和误判难以指出具体原因。
基于深度学习的网络入侵检测技术研究随着互联网的不断发展和普及,网络安全问题越来越受到重视。
网络入侵是指非法的、未经授权的第三方进入计算机网络系统,通过攻击和破坏网络资源和数据。
为了应对这一威胁,研究人员积极探索各种网络入侵检测技术。
而基于深度学习的网络入侵检测技术因其卓越的性能和可扩展性而备受关注。
一、传统网络入侵检测技术存在的问题传统的网络入侵检测技术主要基于特征匹配的方法,手动构建特征集合来识别已知的入侵模式。
然而,这种方法依赖于人工选择特征和编写规则,需要专业知识和经验。
同时,随着网络流量增长和攻击手法的复杂化,传统方法在准确性和实时性方面面临挑战。
为了解决这些问题,基于深度学习的网络入侵检测技术应运而生。
二、基于深度学习的网络入侵检测技术原理深度学习是一种模拟人脑神经网络的计算模型,通过多层次的非线性变换,从输入数据中学习并提取出高层次的抽象特征。
基于深度学习的网络入侵检测技术利用神经网络的优势,可以自动从原始数据中学习特征表示,无需手动构建特征集合,大大提高了网络入侵检测的准确性和实时性。
三、常用的深度学习模型在网络入侵检测中的应用1. 卷积神经网络(CNN)卷积神经网络是一种经典的深度学习模型,主要用于处理图像数据。
在网络入侵检测中,可以将网络数据视为图像,用CNN模型提取特征并进行分类。
例如,可以使用卷积层提取局部特征,池化层减小数据维度,全连接层进行分类。
2. 递归神经网络(RNN)递归神经网络是一种能够处理序列数据的深度学习模型。
在网络入侵检测中,可以将网络流量序列化后输入RNN模型进行特征提取和分类。
RNN模型能够考虑到前后数据的依赖关系,能够更好地捕捉到入侵行为的规律。
3. 长短期记忆网络(LSTM)长短期记忆网络是一种改进的递归神经网络,主要解决了传统RNN模型在处理长序列数据时出现的梯度消失和梯度爆炸的问题。
LSTM模型在网络入侵检测中具有很好的应用潜力,能够处理更长的网络流量序列,并有效地提取关键特征。
基于概念漂移的网络入侵检测技术研究基于概念漂移的网络入侵检测技术研究随着互联网的快速发展和广泛应用,网络安全问题日益引起人们的关注。
恶意入侵成为网络安全领域的一个重要问题,它对个人隐私、商业机密和国家安全等方面造成了巨大的威胁。
因此,研究和开发有效的网络入侵检测技术具有重要的意义。
本文将探讨基于概念漂移的网络入侵检测技术的研究现状和发展趋势。
首先,我们需要了解概念漂移是什么。
概念漂移是指在数据分布或特征分布中存在随时间变化的显著差异。
对于网络入侵检测来说,入侵者的攻击方式和手段不断变化,导致网络流量的分布和特征也在不断漂移。
如果我们只使用静态的规则或模型进行入侵检测,就很难适应概念漂移的变化。
因此,基于概念漂移的网络入侵检测技术应运而生。
基于概念漂移的网络入侵检测技术主要有两个关键方面:概念漂移检测和入侵检测。
概念漂移检测是指通过监测数据流中的概念漂移,提前发现概念漂移的发生。
入侵检测是指通过识别网络流量中的异常行为或模式,检测出入侵行为。
如何有效地结合这两个方面,提高入侵检测的准确性和时效性是当前研究的重点。
一种常用的方法是基于统计的概念漂移检测。
它通过比较当前数据流的统计特性和历史数据流的统计特性,来判断是否存在概念漂移。
当检测到概念漂移时,入侵检测模型将对新的概念进行学习和更新,以适应新的攻击方式。
然而,基于统计的方法容易受到噪声数据的影响,从而导致漂移检测的错误。
为了应对这个问题,研究者们提出了基于机器学习的概念漂移检测方法。
这种方法利用机器学习算法自动学习和识别概念漂移,从而减少对人工特征选择的依赖。
同时,基于机器学习的入侵检测模型能够动态地更新并优化模型,以适应不断变化的入侵行为。
然而,由于机器学习算法的复杂性,其模型的解释性和可解释性较差,给网络入侵检测的可信度带来了一定的挑战。
基于深度学习的方法近年来在网络入侵检测领域中取得了重要的突破。
深度学习模型能够自动地从大量的输入数据中学习和提取特征,从而有效地识别概念漂移和入侵行为。
基于深度学习的网络入侵检测与防御系统研究摘要:随着互联网的迅猛发展,网络安全问题也日益突出。
网络入侵是指未经授权的个人或组织通过网络对目标系统进行渗透、攻击和破坏的行为。
为了应对日益复杂的网络安全威胁,传统的网络入侵检测与防御方法已经显得力不从心。
因此,基于深度学习的网络入侵检测与防御系统应运而生。
本文旨在介绍深度学习在网络入侵检测与防御系统中的应用,并探讨其在提高准确率和降低误报率方面的优势。
1. 引言随着互联网技术的快速发展,网络入侵成为了一个全球性的安全问题。
网络入侵行为对用户的隐私和数据的安全造成严重威胁,给社会经济带来极大损失。
传统的网络入侵检测与防御方法主要基于规则匹配和统计分析,但由于网络入侵手段更新迅速且多样化,这些方法往往无法及时、准确地识别新的入侵攻击。
因此,需要一种更加智能、自适应的网络入侵检测与防御系统。
2. 深度学习在网络入侵检测与防御中的应用深度学习作为一种优秀的机器学习方法,具有良好的特征提取能力和自适应学习能力,逐渐成为网络入侵检测与防御的有效工具。
2.1 深度学习的网络入侵检测模型深度学习模型可以通过学习大量网络流量数据,自动提取网络流量的高层次特征,实现对异常流量和入侵行为的准确识别。
常用的深度学习模型包括多层感知机(MLP)、卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)等。
2.2 数据预处理与特征选择对于网络入侵检测来说,数据预处理和特征选择起着至关重要的作用。
在深度学习中,可以通过标准化、归一化和数据增强等技术对网络流量数据进行预处理,以提高模型的准确率。
此外,特征选择是深度学习中另一个重要的环节,可以通过自动化或专家知识选择合适的特征。
3. 深度学习在网络入侵检测与防御中的优势相比于传统的网络入侵检测与防御方法,基于深度学习的方法有以下几个优势:3.1 强大的特征表达能力深度学习模型能够自动学习网络流量数据的高层次抽象特征,无需手工设计特征。
这使得模型能够更好地捕捉到入侵行为的细微特征,提高了检测准确率。
网络攻击检测技术研究现状与展望随着信息化进程的不断加速,网络已经成为我们生产生活中不可或缺的一项基础设施。
然而,网络的普及也带来了新的安全隐患。
在网络上,各种网络攻击给用户带来了严重的隐患,给企业、机构和个人的利益带来了极大威胁。
在网络安全方面,网络攻击检测技术起着至关重要的作用,雇用了许多安全工程师和技术人员,应用了各种安全技术和手段,加强了网络的安全保护。
一、网络攻击的种类与危害网络攻击从目的和手段来分有许多种类。
其中,比较常见的有以下几种:1.电子邮件欺诈。
电子邮件欺诈是一种非常常见的网络攻击类型,它通常通过电子邮件发送虚假信息和链接。
2. 计算机病毒和蠕虫。
计算机病毒和蠕虫可以通过不法手段入侵用户的计算机系统,危害计算机安全,带来信息泄漏或数据丢失等问题。
3. 网络钓鱼。
网络钓鱼是网络攻击者通过伪造身份、诱骗用户输入个人敏感信息等手段,达到非法盗取用户信息的目的。
4. DDoS拒绝服务攻击。
这种攻击通常通过大量的流量设计来阻塞、干扰、甚至控制目标对象,使其在短时间内无法正常对外提供服务,达到攻击目的。
这些网络黑客的攻击行为,如果不及时检测和处置,势必会给用户带来严重影响。
包括但不限于:数据泄露、网络服务中断、黑客赎金勒索和企业生产受到影响等。
二、网络攻击检测技术现状当前,各种网络攻击检测技术蓬勃发展,涉及到人工智能、数据挖掘、网络安全、机器学习、深度学习和虚拟化等多个领域。
下面,我们分别介绍一下这些技术的应用情况。
1.数据挖掘技术数据挖掘技术是指将大量数据进行分析和处理,提取有用的知识和信息,并作出相应的结论的一种技术。
在网络安全领域,数据挖掘技术可以用来发现隐藏在庞杂数据背后的安全威胁,并确保网络安全事件的快速响应和解决。
2. 机器学习技术机器学习是人工智能的一个分支,它通过数据的学习和分析,实现系统自动化智能处理的一种技术。
在网络安全领域,机器学习技术通过学习和发现网络安全事件的模式,实现攻击行为的自动检测和响应。
602008.03技术研究与应用入侵检测技术分为两种:误用检测和异常检测。
误用检测就是将收集到的信息与已知的入侵模式进行匹配,主要采用基于规则的专家系统、状态转移分析等方法。
误用检测的优点是系统负担小,检测准确率高,95%的入侵检测产品都是采用误用检测技术,但是该方法的弱点是不能发现未知的攻击,需要不断升级。
异常检测是假设入侵活动不同于正常主体的活动,建立系统正常运行情况下的“活动概貌”,并以此为依据发现那些偏离正常活动规律的行为。
早期的异常检测主要是统计分析法,比如:方差分析、贝叶斯分类、马尔科夫过程等,上述方法的缺点是入侵检测的漏检率和误检率高。
入侵检测的数据来源主要是网络数据包和主机审计日志,这些数据量都非常大,要想从这浩瀚的信息中发掘出潜在的有用知识,必须依靠数据挖掘这个强有力的工具。
本文首先介绍数据挖掘的概念及其在入侵检测中的模型,然后重点分析各种数据挖掘技术在入侵检测中的原理与特点,最后指出了在入侵检测中进行数据挖掘需要解决的问题。
1.数据挖掘及其在入侵检测中的应用模型数据挖掘又称为知识发现、商业智能,是指从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的但又潜在有用信息和知识的过程,这些知识具有新颖性、可用性和可理解性。
数据挖掘的任务有六种:分类、预测、关联分析、序列分析、聚类分析和偏差分析。
数据挖掘使用的方法包括:归纳学习、集合论方法、统计方法、仿生物计算(神经网络、遗传算法、免疫算法)等。
数据挖掘在审计日志分析中具有明显的优势。
哥伦比亚大学的W enk e Lee 分别从网络和主机两个方面进行了数据挖掘研究,采用了分类、聚类、关联规则、序列分析等技术,对DOS 攻击、远程攻击、滥用权限等进行了研究,为入侵检测系统开创了新的途径。
基于数据挖掘的入侵检测系统模型如图所示。
基于数据挖掘的入侵检测技术综述■中国矿业大学计算机学院苏成【摘要】介绍了数据挖掘的概念及其在入侵检测中的模型,分析了各种数据挖掘技术在入侵检测中的原理与特点,指出了在入侵检测中进行数据挖掘需要解决的问题。
网络入侵检测研究进展综述 王怀峰 (1.河南大学远程与继续教育学院,河南开封 ,高广耀
475001;2.河南电视广播大学,河南郑州450008)
圈
摘要:网络入侵检测技术是网络安全研究的热点,对近年来误用入侵检测和异常入侵检测方法的研究成果进行了回顾,介绍 了其模型和算法,对未来的研究方向进行了展望。 关键词:网络入侵、/, ̄fl检测、异常检测
A summarization of development in the study of Network Intrusion Detection WANG Huai-feng ,GAO Guag-yao {| Schm/of Estance and Continuing Ed#ca#on,Henan Um ̄'em#y,t(a#eng,#enan 475001: 2 China;#enan ∞&Te绝Vfs University,Zhengzhou,№滟n 4#coo&China)
Abatract:Network Intrusion detection technique is a ho%point in the study of network safety,this paper first reviewed the research findings of Misuse Detection and Anomaly De%ec%ion in recent years,then prospected the future research directions. Key words:Network Intrusion,Misuse Detection,Anomaly Detection
随着网络技术和网络规模的发展,网络入侵El 益严重,其造成的系统破坏、信息泄露、数据损毁、 非法控制等安全问题对网络的发展造成了巨大的威 胁。为了保证网络安全,各种网络安全技术应运而 生,如防火墙、网络入侵检测技术、安全扫描技术 等,其中网络入侵检测技术因其主动防御的特性而 成为研究的热点。 1网络入侵检测技术简述 网络入侵检测技术就是通过收集和分析各种网 络行为、安全日志、审计数据及其他网络上的相关 信息,检查网络或系统中是否违反安全策略的行 为,从而予以响应,阻止可能的入侵行为,降低甚 至避免入侵的危害。入侵检测方法分为两类:异 常入侵检测(Anomaly Detection)和误用入侵检 测(Misuse Detection)“ 。误用入侵检测是通过提 取已知的入侵行为的特征,构造入侵行为的规则库。 如果某个行为与规则库中的规则匹配,则判断该行 为属于入侵行为,作出响应。常用的误用入侵检测 方法有:基于条件概率的误用检测方法、基于状态 迁移分析的误用检测方法、基于键盘监控的误用检 测方法、基于规则的误用检测方法、基于专家系统 的误用检测方法、基于模型推理的误用检测方法、 基于Petri网状态转换的误用检测方法等 。误用 检测能够准确检测到已知的攻击事例,但对未知的 攻击行为无能为力。异常检测依赖于异常模型的建 立,模型不同检测方法也不同。常用的异常入侵检 测方法有:基于特征选择的异常检测方法、基于数 据挖掘的异常检测方法、基于模式预测的异常检测 方法、基于贝叶斯网络的异常检测方法、基于贝叶 斯推理的异常检测方法、基于贝叶斯聚类的异常检 测方法、基于机器学习的异常检测方法、基于数据 挖掘的异常检测方法、基于神经网络的异常检测方 法、基于统计的入侵检测方法等。异常检测可以检 测到新型的攻击,具有较低的漏警率,因而近年来 研究成果较多,其缺点是误警率高。
2 0 1 1.1 2国田园园圜 58 舻N w F;C Ol9t 2误用入侵检测研究进展 近年来,误用入侵检测的研究相对较少,但也 出现了一些新的成果。张宗飞 针对基于网络误用 入侵检测模型的入侵特征库构建困难、自适应差的 缺点,提出了一种基于量子遗传算法的入侵特征库 优化算法,通过选取协议中容易被攻击和修改的特 征值,经组合和编码后构成算法的初始种群,然后 以检测率和误警率为评价指标设计适应度函数,利 用量子旋转门更新染色体,随着算法的运行逐代优 化种群。算法提高了寻优能力和收敛速度;算法优 化后的种群提高了检测能力和自适应性。危胜军 等 提出了基于模糊Petri网的误用入侵检测方法, 将类似于神经网络的学习引入模糊Petri网,以调 整攻击知识模型参数。该模型具有更高的推理效率, 能从环境中动态学习调整知识模型的相关参数,提高 了误用入侵检测系统的检测率。郭庆北等 提出了基 于用户可信度的误用入侵检测模型,该模型针对通 用检测框架CIDF(Common Intrusion Detection Framework)结构中缺少入侵等级划分的机制,提 出了基于用户可信度量化的等级划分方法,提高 了系统的合理性。在用户可信度IDS(Intrusi0n Detection System)中使用了局部性原理,进而改 善了签名匹配策略,提高了签名的匹配效率和准确 率。
3异常入侵检测方法及研究进展 令狐红英 针对传统贝叶斯入侵检测算法没有 考虑不同属性和属性权值对入侵检测结果的影响导 致的分类准确度不高问题,提出了基于互信息可信 度的贝叶斯入侵检测算法。相对可信度定义为: R—MA-3t7: 1 :
其中
Ⅻ=.Itl(I C{= ‰( 1\。q 2 塑 。 p(a )mc 1
式中:n——属性A的取值个数,m——类别
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数(I-<j ),MI ——属性A与各个类问互信息的 最大值,MI,——属性A与各个类问互信息的次大 值。(MI,MI,)的值越大,说明属性A对分类的作用 最大,相对可信度越高。把MI,作为分母是为了把 相对可信度定义为一个无量纲的相对值。将相对可 信度R作为属性权值引入贝叶斯算法中,得到优化 的贝叶斯网络入侵检测算法(MI-NB):
( ) rgma*:P 。’l_l 。 MI—NB算法能大大降低分类数据的维数,比
传统贝叶斯检测算法及改进算法有更高的分类准确 率。 王海艳等” 等针对普通BP神经网络算法学习 收敛速度慢、易造成局部极小的问题,提出一种改 进的BP神经网络入侵检测方法,其采用拟牛顿的 方法进行学习,即对目标矩阵求二阶导数,公式 为: 一+
… i
1 1}
其中 为参数,可取任何实数,而
=(vH。 丢一 J
其中H 为线性可导矩阵,y 为H 的一阶导数 矩阵,、j为y 的转置,s 为S 的转置。公式通过 迭代的方法根据已有矩阵求出修改后的矩阵,达到 学习的效果,从而逐步探测到最优点。该算法通过 求二阶导数大大提高了收敛速度,快于BP神经网 络学习速度,且通过二阶导数的求取消除了局部极 小问题。 单冬红等 针对网络入侵数据的高维、非线性 和冗余等特点,提出了一种基于主成分分析的遗传 神经网络入侵检测方法。其首先对网络入侵的数据 维数利用主成分分析进行降维处理,消除数据之间 的冗余信息,简化神经网络的输入,然后采用遗传 算法对神经网络的权值进行优化,加快神经网络的 学习速度,最后采用优化的神经网络模型对主成分 分析后的数据进行检测,捕捉网络入侵神经的非线 性规律。该方法实现了学习速度快,检测正确率高、 漏报率与误报率低。卢辉斌等 提出了一种基于样 条权函数神经网络的入侵检测系统模型,其具有训练 权个数少、速度快、拓扑结构简 等性能。王慧“ 针 对传统的预测方法难以预测大规模网络的负责攻击 行为,利用基于灰色理论的BP神经网络算法,对 网络传输中的数据包建模、分析和检测识别,提高 了预测精确度和效率。 贾世国等“ 等将数据挖掘用于网络入侵检测系 统的设计,其模型在Snort入侵检测系统的基础上, 利用数据挖掘技术增加了聚类分析模块、异常检测 引擎和关联分析器,系统能够有效地检测到新的入 侵行为,提高了检测的速度。刘晓亮 提出了一 种基于数据挖掘的无指导自适应入侵检测系统。系 统能够通过有效结合聚类、关联规则数据挖掘方法, 自动进行检测规则的提取。其流程如图1所示。 图1基于数据挖掘的无指导自适应入侵检测系统流程图 其中无指导的异常检测方法基于两个假设:(1) 入侵数据与正常数据之间的差异很大;(2)入侵数 据在数量上只占整个数据流比例的少数。通过改进 的k—means类聚算法,以两个假设为依据,选取 恰当的各参数阀值,可以将正常与异常数据较好地 分开。通过数据的划分,形成若干数据集。规则提 取引擎通过对这些数据集进行规则挖掘,生成表征 不同的数据集规则。这些数据经聚类划分后,正常、 异常数据被划分入不同的数据集进行规则提取。对 于产生的无用规则使用Apriori算法进行规则挖掘, 在挖掘过程中采取了一些措施进一步甄选规则。系 统具有较好的检测性能和白适应能力。 将人工免疫技术用于计算机网络的异常入侵检 测产生了一些新的研究成果。黄建忠“ 等将人工 免疫技术(Artificial Immune System)运用于存 储异常检测,提出了一种基于AIS的新的异常检测 方案即存储异常检测访问系统(Storage Anomaly Detection System,SADS),与网络入侵检测系统 协同构筑两层检测体系,提高了检测率。符海东“ 将 Rough理论和人工免疫结合构造一种新的入侵检测 方法。其通过R0ugh集理论对网络数据约简得到 规则检测器,使用规则检测器设计了基于Rough 集的反向选择算法,得到免疫检测器。利用免疫检 测器和规则检测器,构造了基于Rough集人工免 疫的入侵检测算法。刘帅 等提出的基于人工免疫 的新型入侵检测模型改进了目前基于免疫的入侵检 测系统中抗原、抗体的静态描述方式,给出了抗原、 抗体的动态描述方式和变化机制;针对传统固定r 连续位匹配方法的不足,提出了一种r可变匹配机 制,降低了误报、漏报率。鱼静 建立了一种新的 基于免疫原理的分布式入侵检测系统模型,给出了 一种可行的将具有部分重复检测空间的检测子尽量 分配到不同检测节点的方法,与单纯的顺序分配相 比,该策略能在部分检测节点失效时系统依然维持 较高的检测率,提高了入侵检测系统的鲁棒性。
4结束语 网络入侵检测技术是近年来网络安全研究方面 的热点,数据挖掘、粗糙集理论、人工免疫理论、 贝叶斯算法、神经网络等理论技术应用于网络入侵 检测,产生了一些新的方法、模型,本文对这些研 究成果进行了回顾。蚁群算法、移动Agent、图论 等技术也正在运用到网络入侵检测中,这些研究值 得关注。
参考文献: …蒋建春,马恒太,任党恩,卿斯汉.网络安全入侵检测 研究综述.软件学报,2000,