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随着Internet的深入应用,企业及政府中的重要应用系统被入侵的危险越来越大,信息安全成为日益关注的重要问题。基于静态系统观点的传统安全策略(例如防火墙,访问控制,加密等)无法满足系统安全的需求。入侵检测是一种动态的监控、预防、抵制系统入侵行为的安全策略。入侵检测通过监视和分析计算机主机或网络中发生的事件,寻找违反安全机制的入侵行为。
入侵检测通常采用机器学习等“主动”学习策略,通过建立检测模型,检测主机或网络中可能的攻击行为。支持向量机(SVM)基于统计学习的VC维理论和结构风险最小化的原理,专门针对有限样本的分类问题,具有分类效果好、全局最优、算法复杂度与样本维数无关等优点。本文在分析已有的SVM算法和入侵检测算法的基础上,完成了基于SVM的系统调用序列入侵检测算法的研究。其内容包括:
首先,对机器学习原理和SVM算法进行研究,分析了C-SVM,One-ClassSVM和SVDD-SVM算法的原理和特点;
其次,总结了现有的入侵检测模型,定义入侵检测算法的性能评价标准,详细分析了现有的入侵检测算法的原理和特点;
其三,针对监测特权进程的入侵检测系统,设计了基于系统调用短序列距离的核函数(SSD核),证明了SSD核的合法性。在C-SVM和One-Class SVM算法的基础上,设计了基于SSD核非平衡C-SVM的系统调用序列异常检测算法和基于SSD核One-Class SVM的系统调用序列异常检测算法。
其四,通过实验验证两种异常检测算法的有效性,并对实验结果进行了分析。
最后,本文展望了基于SVM的入侵检测的前景和进一步的研究方向。