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基于协议分析的入侵检测系统的研究与实现的开题

报告

一、研究背景及研究意义

当前，计算机网络已成为人们日常生活与工作中不可或缺的一部分，

各类信息在网络中快速地传输和交换。然而，由于网络的开放性，网络

安全问题成为了当前计算机领域中亟待解决的重要问题。网络入侵指黑

客或者病毒利用漏洞或各种攻击手段，对被攻击的计算机或者网络系统

进行非法的访问和控制，使其遭受损失和破坏的行为。为了保护网络的

安全，需要引入入侵检测技术。

入侵检测技术是信息安全领域中的一个热门研究领域，其通过对网

络流量进行监控，及时发现并响应各种攻击行为，从而保证网络的安全。

当前，基于协议分析的入侵检测系统成为了研究的热点。该技术利用协

议分析，对网络数据包进行深度分析，找出其中的安全漏洞，从而有效

地检测并预防入侵攻击。

然而，当前基于协议分析的入侵检测系统仍存在着一定的局限性和

不足之处。一方面，系统的检测能力受限于现有的协议，对新型攻击无

法有效地检测和防范；另一方面，系统的误报和漏报率仍较高，对网络

的利用率产生一定的影响。

因此，本研究旨在针对当前基于协议分析的入侵检测系统的不足之

处，提出一种基于数据挖掘技术的入侵检测框架，以提高系统的检测能

力和准确率，从而保障网络的安全。

二、研究内容和研究方案

本研究拟采用数据挖掘技术，从网络流量数据中挖掘有用的信息，

并进行特征提取，再以此为基础，开发出一种基于数据挖掘技术的入侵

检测框架。具体来说，本研究将实现以下方案：

1.网络流量数据采集

针对不同的网络环境和应用场景，选择相应的工具，采集网络数据

流量。数据采集后，利用网络分析工具分析数据，分离出不同的协议，

提取出协议头和负载信息。

2.特征提取

针对不同的网络攻击，提取出相应的特征。具体来说，本研究将重

点挖掘网络协议中各种特征，例如协议报文的长度、时间戳、协议的标

志位等信息，并综合各种特征，为后续的入侵检测提供基础。

3.数据预处理和建模

本研究将使用数据挖掘技术对采集到的网络数据进行预处理和建模，

以尽可能地提高入侵检测的准确率。具体来说，将采用特征选取和特征

转换等方法，对数据进行处理，并利用分类算法、聚类算法等数据挖掘

技术，建立入侵检测模型。

4.入侵检测模块

以实现的模型为基础，建立一种基于数据挖掘技术的入侵检测模块。

该模块将对网络流量进行实时监测，识别出异常流量并进一步分析，找

出其中的安全漏洞，为网络安全保驾护航。

三、研究进度和计划

本研究将在未来六个月内按以下计划进行：

1.第一阶段（两个月）：完成网络流量数据采集与特征提取工作，

并完成初步的数据预处理和建模工作。

2.第二阶段（两个月）：完成建立基于数据挖掘技术的入侵检测模

型的工作，并进行模型的实验验证，进一步提高模型的检测能力和准确

率。

3.第三阶段（两个月）：开发基于该模型的入侵检测系统，并对其

进行全面的测试，进一步完善系统的性能和稳定性。

四、预期成果

本研究的预期成果包括：

1.设计一种基于数据挖掘技术的入侵检测框架，提高系统的检测能

力和准确率。

2.实现一个基于该框架的入侵检测系统，并进行全面的测试，验证

其性能和稳定性。

3.发表相关论文，分享研究成果。

五、结语

本研究旨在应对当前基于协议分析的入侵检测系统的不足之处，提

出一种基于数据挖掘技术的入侵检测框架，以提高系统的检测能力和准

确率，从而保障网络的安全。研究将采用数据采集、特征提取、数据预

处理和建模、入侵检测模块等技术，预期能在网络安全领域中取得一定

的研究成果。