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基于人工免疫机制的网络安全研究

李斌  
【摘要】:随着计算机的广泛应用和全球互连性的日益加强,计算机的安全问题也日益地突出。而当前的反病毒和网络入侵检测的解决方案必须通过使用已知的特征来检测异常模式,同时监控正常的计算机程序和网络使用情况,因此网络在捕获和分析病毒感染和入侵攻击的负担下可能会崩溃。受生物免疫系统的启发,研究者从生物原型出发,抽象出相应的仿生机理,形成一个新的领域——人工免疫系统。 利用人工免疫机制来解决入侵检测和计算机病毒防御已经成为了计算机安全研究领域的前沿课题。本文首先对黑客攻击过程、异常入侵检测技术、数据加密技术等网络技术的进行了详细分析,重点对目前广泛应用的宽带网和无线网的安全技术作了总结。在这个基础上,结合对人工免疫的生物特性、免疫算法和免疫模型的分析,把被监视的本地主机和网络系统中正常的行为模式和通信模式视为“自我”,把异常的行为模式和通信模式视为“非我”,从而建立了一个基于人工免疫机制的网络安全模型。 本模型以克隆选择算法为基础,采用multi-agents 技术、主机/网络多级分层结构和特有的安全策略而构建的,具有分布性、健壮性、适应性和扩展性。 本课题的主要工作概括如下: 总结了网络安全中相关防御和检测技术的原理以及发展趋势。 分析了保障网络安全的数据加密方法、入侵检测技术和宽带网络、无线网络的安全技术。 介绍了人工免疫系统的生物免疫背景和发展趋势,重点分析了用于计算机安全领域的人工免疫算法和模型。 提出了一种新型的基于人工免疫机制的网络安全模型。 对整个研究工作进行总结,并展望了下一步的研究方向。


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