随着互联网技术的飞速发展，越来越多的学校、政府和企业等通过网络开展业务，进行信息交流。互联网在给人们的生活带来方便和快捷的同时，也带来了大量的问题，其中网络安全问题日益严重。防火墙作为最早出现的网络安全产品和使用量最大的安全产品，是实施网络安全策略的重要组成部分。防火墙在网络中处于特殊的位置，其规则配置正确与否、合适与否，直接影响其工作效率的高低，从而对整个网络环境产生重要的影响。因此，防火墙受到了用户和研发机构的高度重视。 防火墙是保护网络安全的重要步骤，就像其它的技术一样，防火墙的安全也需要通过正确的管理才能提供正常的安全服务。在实际应用中，根据各机构的需要，防火墙的规则数量庞大，这给防火墙规则管理、维护带来了很大的工作量，由于工作的复杂性，导致可能会降低防火墙安全的有效性。在设置防火墙规则的时候，需要特别注意规则之间的关系，这样才能够决定规则的位置和保证安全策略语义的正确性。同时可能会存在因为由不同的管理员在不同的时间设置的规则，这样的规则之间容易存在冲突，从而产生冗余，使网络变得脆弱。 一般来说，防火墙规则是预先设定的。当前的规则优化技术一般只是利用了过滤规则的特征，或是考虑传输层和应用层的流量特征等因素，而没有考虑规则的匹配频率，忽略了高匹配率的规则次序靠后浪费匹配时间的问题。 本文在学习当前对防火墙规则建模和优化的基础上，主要做了以下两个方面的工作：(1)对防火墙的规则进行分析，定义规则之间的关系。在此基础上得出了冗余规则判定的定义，以及给出冗余检测的算法。根据冗余检测算法，实现了非手工下完成冗余规则检测。(2)通过统计学隐马尔可夫模型(HMM)的应用，对防火墙规则的匹配率进行统计，并以此为规则的权值进行规则次序的调整，实现了防火墙规则优化的功能，提高了规则的匹配效率。