网络内容检测中多模式匹配算法研究
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模式匹配的KMP算法研究学生姓名:黄飞指导老师:罗心摘要在计算机科学领域,串的模式匹配<以下简称为串匹配)算法一直都是研究焦点之一。
在拼写检查、语言翻译、数据压缩、搜索引擎、网络入侵检测、计算机病毒特征码匹配以及DNA序列匹配等应用中,都需要进行串匹配。
串匹配就是在主串中查找模式串的一个或所有出现。
在本文中主串表示为S=s1s2s3…sn,模式串表示为T=t1t2…tm。
串匹配从方式上可分为精确匹配、模糊匹配、并行匹配等,著名的匹配算法有BF算法、KMP算法、BM算法及一些改进算法。
本文主要在精确匹配方面对KMP算法进行了讨论并对它做一些改进以及利用改进的KMP来实现多次模式匹配。
关键字:模式匹配;主串;模式串;KMP算法Research and Analysis of KMP Pattern MatchingAlgorithmStudent:Huangfei Teacher:LuoxinAbstract In computer science,String pattern matching(Hereinafter referred to as the string matching>algorithmis always the focus of the study.In thespell check, language translation, data compression, search engine, thenetwork intrusion detection system, a computer virus signature matching DNAsequences and the application in the match,matched to string matching.String matching is in search of a string of pattern or all appear.In this paper, the string is S = s1s2s3... Sn, string pattern for T = t1t2... tm.String matching way can be divided from the accurate matching, fuzzy matching, parallel matching etc., the famous matching algorithms are KMP algorithm, BF algorithm, the algorithm and some BM algorithm.This paper in precise KMP algorithm for matching aspects are discussed and some improvement on it and using the improved KMP to realize the multiple pattern matching.Key words: pattern matching, The string。
多模式串匹配算法详解随着计算机技术的不断发展,我们的生活已经离不开计算机了。
计算机技术也在不断完善和发展,其中算法是计算机科学的基础之一。
在计算机科学中,字符串匹配是一个非常重要的问题,而多模式串匹配算法就是解决字符串匹配问题的一种方法。
一、什么是多模式串匹配算法多模式串匹配算法是指在一个文本串中查找多个模式串的匹配位置。
举个例子,如果我们想在一段英文文章中查找“apple”、“banana”和“pear”这三个单词的位置,那么就可以使用多模式串匹配算法。
在这个例子中,文本串就是整篇文章,而“apple”、“banana”和“pear”就是模式串。
二、常见的多模式串匹配算法1.基于Trie树的多模式串匹配Trie树是一种树形数据结构,它是一种有序树,用于保存关联数组,其中键通常是字符串。
Trie树的基本思想是将字符串拆分成单个字符,然后构建一棵树,使得每个节点代表一个字符,从根节点到叶子节点组成的字符串就是一个完整单词。
构建出Trie 树之后,就可以使用类似深度优先搜索的方法,在Trie树上查找所有匹配的字符串。
2.基于AC自动机的多模式串匹配AC自动机是一种自动机算法,它是基于Trie树的改进。
AC自动机可以在O(n)的时间复杂度内找出文本串中所有出现在模式串集合中的模式串出现的位置。
就算是在模式串集合非常大的情况下,AC自动机依然可以保持良好的时间复杂度。
所以AC自动机是一种非常高效的多模式串匹配算法。
三、多模式串匹配算法的应用多模式串匹配算法的应用非常广泛,下面列举一些常见的应用场景。
1.搜索引擎搜索引擎需要快速地查找网页中的关键词,并列出所有相关的网页。
多模式串匹配算法可以帮助搜索引擎实现这个功能。
2.文本编辑器文本编辑器需要在用户输入时提示相关的自动补全单词和拼写纠错。
多模式串匹配算法可以根据用户输入的前缀,返回与之最相似的单词。
3.网络安全网络安全中常常需要检测恶意代码和病毒。
多模式串匹配算法可以帮助检测这些恶意代码和病毒。
网络入侵检测系统中的模式匹配算法设计优化陈卓民【摘要】为了使网络入侵检测系统能够在高速网络环境中有效工作,就实现了网络入侵检测系统中模式匹配算法的优化设计.首先对网络入侵检测系统和算法进行全面的分析,介绍了网络入侵检测核心技术,也就是入侵检测算法,并且对传统入侵检测算法中的缺点进行了分析,提出了基于特征匹配的模式匹配算法优化,从而有效提高模式匹配算法效率,从而进一步提高系统的检测能力.通过结果表示,优化之后的模式匹配算法能够有效提高网络入侵检测系统检测的性能.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2018(026)015【总页数】5页(P154-157,162)【关键词】网络入侵检测;模式匹配算法;算法设计;优化【作者】陈卓民【作者单位】陕西警官职业学院教务处陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TN99在现代互联网不断发展的过程中,网络规模在不断的扩大,网络应用也越来越朝着全球化的方向发展。
在此背景下,网络入侵攻击事件的发生机率也在不断的增加。
传统防火墙技术已经无法有效保证网络安全,网络入侵检测系统属于积极主动安全防护技术,其目前已经成为网络安全领域中的研究热点内容[1]。
网络入侵检测系统一般使用被动监听方式实现,通过关键网段实现网络传输数据包的获取,并且通过多种检测分析方式对数据包进行分析,从而寻找入侵的证据。
网络入侵检测系统能够基于不对网络性能造成影响然后实现网络检测,从而寻找网络攻击事件[2]。
现代网络入侵检测系统检测分析的方法主要包括两种,分别为异常检测和基于特征检测。
因为异常检测需要学习时间,并且具有较高的检测误报率,无法满足大流量网络实时检测需求。
所以,目前都使用基于模式匹配特征检测。
现代网络流量在不断的提高,并且入侵特征库在逐渐更新,对于基于特征匹配网络入侵实时检测性能提出了一定的挑战[3]。
基于此,文中对网络入侵检测系统模式匹配算法的设计进行全面的分析。
1 网络入侵检测系统和算法1.1 网络入侵检测系统网络入侵检测系统属于标识并且隔离入侵安全的技术,其也是防火墙以外的第二道防线,图1为网络入侵检测系统的结构。
基于AC自动机的多模式匹配算法FACA陈新驰;韩建民;贾泂【摘要】Aho-Corasick automata algorithm has to backtrack for multiple times to shift to the effective subsequence state when it fails in one pattern matching. In order to solve this problem, this paper proposes a fast multiple patterns matching algorithm based on Aho-Corasick automata. The improved algorithm builds the subsequence pointers for each state. On failing matching, it can shift to the effective subsequence state through the subsequence pointers efficiently, which can reduce backtracking times in Aho-Corasick automata. Furthermore, the proposed algorithm achieves information such as matching length, matching times etc for each state during building automata by dynamic programming methods. Based on this information, the algorithm can calculate the repeated times of pattern strings, earliest position of pattern strings. Experimental results show that the algorithm has advantages of matching accuracy, efficiency, and supporting on-line operation.%Aho-Corasick自动机算法在模式匹配失配时,需要多次回溯才转移到有效的后继状态.为此,提出一种快速多模式匹配算法.该算法为每个状态建立失配时的后继指针,在模式匹配失配时,可以通过失配后继指针快速找到有效后继状态,从而避免Aho-Corasick自动机失配时的过多回溯,提高匹配效率.算法在自动机建立时采用动态规划的方法,为每个状态建立匹配长度和匹配量等信息,在模式匹配过程中,基于这些信息统计模式串在主串中的重复次数、最早出现模式串位置等信息.实验结果表明,该算法匹配精确、效率高,且支持在线操作.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2012(038)011【总页数】4页(P173-176)【关键词】模式匹配;自动机;动态规划;Trie树【作者】陈新驰;韩建民;贾泂【作者单位】浙江师范大学计算机系,浙江金华321004;浙江师范大学计算机系,浙江金华321004;浙江师范大学计算机系,浙江金华321004【正文语种】中文【中图分类】TP3121 概述模式匹配算法是信息领域中的重要内容,广泛应用于文本搜索、网络入侵检测系统、病毒检测、信息检索、计算生物学等领域。