收藏本站
《重庆大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于PCA和改进BP神经网络的入侵检测系统研究与设计

常伟  
【摘要】: 随着互联网的日益普及和发展,其丰富的信息资源给人们的生活带来了极大的便利,但同时也带来了网络安全问题。虽然传统的防火墙、加密等信息安全技术有一定的防御作用,但都属于静态安全技术范畴,需要人工来实施和维护。而入侵检测作为一种积极主动的动态安全技术,提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护,已成为信息安全领域的研究热点。由于入侵技术迅猛发展,传统的入侵检测技术已不能完全满足当前网络安全的需要,因此,将神经网络、遗传算法、模糊技术等智能化技术融入入侵检测系统势在必行。 本文从介绍入侵检测相关概念入手,通过对入侵检测系统经典模型和主要检测技术的分析,发现了当前入侵检测系统中存在的如漏报率过高等诸多问题。通过对神经网络理论知识的研究表明,将神经网络应用于入侵检测可以充分发挥其自学习、分布存储等优势,研究与设计基于神经网络的入侵检测系统,将具有重要的理论与实际意义。同时,针对传统BP算法收敛速度慢、学习过程易发生振荡等缺点,提出了多种改进方案。针对网络数据普遍维数较高的特点,还引入了主成分分析技术,在将数据送入神经网络处理前先对其进行降维处理,从而简化神经网络规模,降低神经网络的运算量。在此基础上,本文设计了一个包含五个模块的完整的入侵检测系统模型,阐述了该模型的设计思想、模型原理图,并对各个模块的功能和实现进行了详细的设计。最后利用KDD-99数据集构造了大量训练、测试样本,对网络流量进行模拟,完成了系统的仿真研究。 通过MALTAB下的实验结果表明:(1)对BP算法进行改进后,收敛速度明显加快,系统实时性增强。(2)各种改进算法的漏报率均较低,对常见攻击的识别率普遍达90%以上,说明结合主成分分析技术的改进BP神经网络在入侵检测方面具有很大的优势。(3)各种算法对每种攻击的识别效果存在明显差异,由此提出的在各种算法间“寻优”的思想为后续研究开辟了道路。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP393.08

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 林荣亮;张文波;;基于模糊C均值算法的入侵检测方法[J];计算机与数字工程;2012年05期
2 叶清;吴晓平;叶晓慧;郭江威;;基于PCA与FCM的入侵检测样本数据压缩方法[J];海军工程大学学报;2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 曾显峰;基于人工神经网络的入侵检测技术研究[D];华南理工大学;2010年
2 万斌候;文本分类中的特征降维方法研究[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白兰;;人工智能在入侵检测系统中的应用[J];计算机安全;2007年06期
2 李波;;入侵检测技术面临的挑战与未来发展趋势[J];电子科技;2007年07期
3 朱红斌;;入侵检测系统及其发展趋势[J];福建电脑;2008年02期
4 魏永红;李天智;张志;;网络信息安全防御体系探讨[J];河北省科学院学报;2006年01期
5 陈晓梅;;入侵检测中的数据预处理问题研究[J];计算机科学;2006年01期
6 俞研;黄皓;;面向入侵检测的基于多目标遗传算法的特征选择[J];计算机科学;2007年03期
7 危胜军,胡昌振,姜飞;基于BP神经网络改进算法的入侵检测方法[J];计算机工程;2005年13期
8 许朋飞;沈磊;;改进BP算法在入侵检测系统中的应用[J];计算机工程;2008年06期
9 褚永刚,吕慧勤,杨义先,胡正名;大规模分布式入侵检测系统的体系结构模型[J];计算机应用研究;2004年12期
10 李旭芳;梁健;;入侵检测系统中网络数据采集技术研究[J];微型电脑应用;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 潘志松;基于神经网络的入侵检测研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 朱永宣;基于模式识别的入侵检测关键技术研究[D];北京邮电大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘娜;基于改进神经网络的入侵检测的研究[D];吉林大学;2006年
2 祝洪杰;基于神经网络的入侵检测系统研究[D];山东大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赖鹏;;基于Moldflow和BP神经网络的超薄塑料制品流程长度预测[J];工程塑料应用;2011年02期
2 刘铮;孙俊;王冬;费维水;;施工危险源辨识结果库知识的获取研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 郑少瑛;陈静茹;;基于神经网络在钢筋混凝土施工质量评价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年06期
4 汪松鹤,任连兴;入侵检测系统(IDS)与入侵防御系统(IPS)[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
5 程军;;企业局域网信息安全及实现[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年03期
6 梁学斌;;离散Hopfield神经网络的统一描述[J];安徽大学学报(自然科学版);1993年02期
7 甘信华;石勇;林保国;;基于MATLAB的BP神经网络在大气环境质量评价中的应用[J];安徽化工;2008年05期
8 宋平平;;基于数据挖掘的智能入侵检测系统模型及实现[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年03期
9 祝翠;钱家忠;周小平;马雷;;BP神经网络在潘三煤矿突水水源判别中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年05期
10 朱春江;唐德善;马文斌;;基于灰色理论和BP神经网络预测观光农业旅游人数的研究[J];安徽农业科学;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 严传魁;王如彬;;基于汉密尔顿原理的神经元模型[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 王亚慧;程培新;赵亚丹;张桐;;针对时滞系统的RBF神经网络滑模控制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 吕思颖;刘载文;王小艺;崔莉凤;;基于Elman神经网络的水华短期预测模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 周学广;张焕国;;一种柔性中文字符串匹配算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 张敏虎;任章;;神经网络辅助高动态GPS/INS组合导航融合算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 陈小飞;吉莉;刘昆;;基于自适应线性神经网络的磁悬浮飞轮控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;Synthesis of Boolean Networks Via Semi-tensor Product[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
8 薛志强;李毅;曹燕;;改进的BP神经网络在模拟电路故障诊断中的应用研究[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
9 王伟珍;刘春红;张漫;李民赞;刘刚;;基于BP神经网络的温室番茄光合作用速率预测模型研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 王忆勤;郭睿;颜建军;刘国萍;许朝霞;燕海霞;李福凤;徐琎;郝一鸣;钱鹏;许文杰;洪毓键;;基于多标记学习的中医问诊智能系统[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
4 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
5 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
6 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
7 宋清昆;自适应结构优化神经网络控制研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
8 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
9 陈文正;保险公司债券投资研究[D];南开大学;2010年
10 詹跃东;质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究[D];昆明理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘辉;基于电子鼻的鱼粉新鲜度快速检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨传宽;深基坑变形监控与信息化施工研究[D];河南理工大学;2010年
3 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
4 简金辉;超声辅助硬态切削切屑形态与表面加工质量的试验研究[D];河南理工大学;2010年
5 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
6 朱志斌;基于金属材料的扰动磁场检测技术研究[D];南昌航空大学;2010年
7 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
8 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
9 李旭东;煤矿通防安全信息集成与控制预警系统平台研究[D];山东科技大学;2010年
10 张鸿堃;矿山企业生产成本模块化管理与应用[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张华;;入侵检测系统概述[J];电脑知识与技术;2009年33期
2 孙强;叶玉堂;邢同举;吴建平;周孟特;王智芳;;基于主成分分析法的人脸识别的探讨与研究[J];电子设计工程;2011年20期
3 刘雨搏;金宁;;基于共轭梯度法的多层神经网络训练方法[J];信息技术;2008年03期
4 朱永宣;单莘;郭军;;入侵检测系统中基于PCA和C-SSGA的双向数据压缩[J];哈尔滨工业大学学报;2009年09期
5 单丽莉;刘秉权;孙承杰;;文本分类中特征选择方法的比较与改进[J];哈尔滨工业大学学报;2011年S1期
6 董剑峰;;入侵检测系统技术综述[J];黑龙江科技信息;2009年29期
7 孟迪;;计算机网络的入侵检测系统[J];通信管理与技术;2006年01期
8 卢苇;彭雅;;几种常用文本分类算法性能比较与分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2007年06期
9 徐燕;李锦涛;王斌;孙春明;张森;;文本分类中特征选择的约束研究[J];计算机研究与发展;2008年04期
10 靖红芳;王斌;杨雅辉;徐燕;;基于类别分布的特征选择框架[J];计算机研究与发展;2009年09期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 潘志松;基于神经网络的入侵检测研究[D];南京航空航天大学;2003年
2 谭松波;高性能文本分类算法研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
3 刘贵松;入侵检测的神经网络方法[D];电子科技大学;2007年
4 李战春;入侵检测中的机器学习方法及其应用研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范小丽;文本分类中特征选择的研究与实现[D];西北大学;2011年
2 田大新;基于异常检测的智能入侵检测系统[D];吉林大学;2005年
3 鹿秀霞;基于人工神经网络的入侵检测系统的研究[D];山东师范大学;2006年
4 周玉甲;基于神经网络的入侵检测系统研究[D];湖南大学;2006年
5 欧阳广;基于神经网络BP算法的网络入侵检测系统研究与实现[D];东南大学;2006年
6 秦翠芒;基于RBF神经网络的入侵检测技术研究[D];中北大学;2008年
7 李继洪;基于ANN的入侵检测研究[D];重庆大学;2008年
8 胡亚杰;基于BP神经网络的入侵检测系统[D];东华大学;2009年
9 刘衍鹏;基于改进的遗传神经网络入侵检测系统的应用研究[D];重庆大学;2009年
10 何志波;基于神经网络技术的分布式入侵检测系统研究[D];长春理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王柟;基于模糊神经网络的异构网络垂直切换算法研究[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜鹏,赵慧洁;基于抗噪声ICA的高光谱数据特征提取方法[J];北京航空航天大学学报;2005年10期
2 杨质敏;高维数据的降维方法研究及其应用[J];长沙大学学报;2003年02期
3 张祥德,张巍,刘玉蓉;数据挖掘分类问题的贪婪粗糙集约简算法[J];东北大学学报;2001年05期
4 王丽娜,董晓梅,于戈,王东;基于进化神经网络的入侵检测方法[J];东北大学学报;2002年02期
5 张鸿宾,孙广煜;近邻法参考样本集的最优选择[J];电子学报;2000年11期
6 刘海峰 ,卿斯汉 ,蒙杨 ,刘文清;一种基于审计的入侵检测模型及其实现机制[J];电子学报;2002年08期
7 焦李成,杜海峰;人工免疫系统进展与展望[J];电子学报;2003年10期
8 张丽新,王家廞,赵雁南,杨泽红;基于Relief的组合式特征选择[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
9 张向荣,焦李成;基于免疫克隆选择算法的特征选择[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
10 倪长健,丁晶,李祚泳;基于优秀抗体的免疫算法及其收敛性问题的研究[J];系统工程;2002年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高飞;数据挖掘在入侵检测特征与规则集辅助生成中的应用[D];天津大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李伟超;;浅析基于神经网络的入侵检测技术[J];电脑知识与技术(学术交流);2006年26期
2 程拥军;;浅谈入侵检测技术[J];湖南冶金职业技术学院学报;2006年03期
3 祁浩东;;计算机网络入侵检测技术初探[J];科教文汇(上旬刊);2008年08期
4 袁宁;高博;;网络入侵检测技术应用研究[J];科技信息;2010年22期
5 连红;潘志松;景凤宣;;一种基于规则和神经网络的系统在入侵检测中的应用(英文)[J];贵州师范大学学报(自然科学版);2006年04期
6 程国建;何林轶;;网络安全与防范[J];现代电子技术;2007年16期
7 郭迟;陈卓;;一种基于支持向量机的入侵检测模型研究[J];计算机与数字工程;2010年09期
8 贺敏伟;;改进BP算法在入侵检测技术中的应用[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年S1期
9 蔡立斌,刘红军,周星,张浩;入侵检测技术在数字化校园网中的应用[J];现代计算机;2005年10期
10 张威;潘小凤;;防火墙与入侵检测技术探讨[J];南京工业职业技术学院学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王弟;;论入侵检测技术[A];海南省通信学会学术年会论文集(2005)[C];2005年
2 李培;李燕杰;刘晓燕;;基于移动Agent的分布式入侵检测系统[A];广西计算机学会2004年学术年会论文集[C];2004年
3 刘宝旭;李雪莹;曹爱娟;于传松;许榕生;;网络安全主动防御技术综述[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年
4 李天智;孙海波;魏永红;;分布式入侵检测技术的实现[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
5 张建宇;廖唯棨;张行功;邹维;;网络处理器的发展及其在网络安全中的应用[A];全国网络与信息安全技术研讨会'2005论文集(下册)[C];2005年
6 贺飞;;网络安全实现结构[A];第十三届全国计算机安全技术交流会论文集[C];1998年
7 杜丞香;梁慕慧;;气象网络安全与计算机病毒的防护[A];第27届中国气象学会年会雷达技术开发与应用分会场论文集[C];2010年
8 李伟明;李之棠;;NSL:一种面向网络安全的语言[A];全国网络与信息安全技术研讨会’2004论文集[C];2004年
9 陈成;岳志伟;;浅谈政府门户网站的网络安全[A];中国航海学会航标专业委员会沿海航标学组、无线电导航学组、内河航标学组年会暨学术交流会论文集[C];2009年
10 邱晓鹏;张玉清;冯登国;;蠕虫攻防技术综述[A];全国网络与信息安全技术研讨会’2004论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 覃特;天刚数码: 为网络安全打开方便之门[N];中国计算机报;2004年
2 石爱;NetScreen推出全面的网络安全方案[N];通信产业报;2002年
3 记者史晓芳;中小企业应注重网络安全[N];中华工商时报;2003年
4 吕英;Top Layer网络安全方案亮相[N];通信产业报;2002年
5 本报记者 钱炜;政府应加大对网站维护的投入[N];科技日报;2009年
6 马蕾;第三方认证呼声渐高[N];人民邮电;2009年
7 陈飞雪;NETGEAR将安全融入到产品 大幅提升网络安全[N];中国计算机报;2002年
8 费振波 岳欣;自主研发结硕果网络安全显神威[N];黑龙江日报;2004年
9 赵建;网络安全防范问题为全球关注[N];国际商报;2003年
10 本版统筹/撰文 寒山;严望佳:用心护航中国网络安全[N];民营经济报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周豫苹;基于智能软件计算的入侵检测关键技术研究[D];东华大学;2010年
2 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
3 戴雪龙;PET探测器神经网络定位方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
4 张小强;几类高效入侵检测技术研究[D];西南交通大学;2006年
5 马戎;智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
6 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
7 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
8 杜文斌;基于神经网络的冠心病证候诊断标准与药效评价模型研究[D];辽宁中医学院;2004年
9 熊雪梅;参数化模糊遗传神经网络及在植物病害预测的应用[D];南京农业大学;2004年
10 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡亚杰;基于BP神经网络的入侵检测系统[D];东华大学;2009年
2 鹿秀霞;基于人工神经网络的入侵检测系统的研究[D];山东师范大学;2006年
3 常伟;基于PCA和改进BP神经网络的入侵检测系统研究与设计[D];重庆大学;2009年
4 丁冉;基于神经网络技术的入侵检测系统的研究[D];北京化工大学;2006年
5 汪兴东;基于BP神经网络的智能入侵检测系统的设计与实现[D];电子科技大学;2005年
6 刘恒;基于神经网络的自学习入侵检测系统的设计与实现[D];电子科技大学;2005年
7 蓝天明;基于神经网络的入侵检测技术的研究[D];南昌大学;2006年
8 祝洪杰;基于神经网络的入侵检测系统研究[D];山东大学;2008年
9 欧阳广;基于神经网络BP算法的网络入侵检测系统研究与实现[D];东南大学;2006年
10 许素霞;遗传神经网络在入侵检测系统中的应用研究[D];广东工业大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026