本文選題：深度包檢測(cè) + 網(wǎng)絡(luò)安全　； 參考：《深圳大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著信息化社會(huì)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)資源共享日趨多樣性。在網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題成為一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因此,對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)技術(shù)的要求越來(lái)越高。正則表達(dá)式匹配技術(shù)以其快速、準(zhǔn)確和高效的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容安全領(lǐng)域,如深度包檢測(cè)。為了提高匹配效率,正則表達(dá)式通常使用確定型有限自動(dòng)機(jī)(deterministic finite automaton,DFA)進(jìn)行模式匹配。但當(dāng)規(guī)則數(shù)量增加時(shí),DFA狀態(tài)數(shù)目迅速膨脹,可能產(chǎn)生超高空間復(fù)雜度。采用對(duì)正則表達(dá)式規(guī)則進(jìn)行分組是解決DFA的狀態(tài)膨脹導(dǎo)致的巨大空間消耗,實(shí)現(xiàn)正則表達(dá)式高性能匹配的重要方法。然而現(xiàn)存的一些分組方案未能達(dá)到最優(yōu)的分組結(jié)果。本文首先介紹了正則表達(dá)式分組問(wèn)題的研究背景與意義,并簡(jiǎn)單總結(jié)了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)正則表達(dá)式分組問(wèn)題的研究現(xiàn)狀。接著,本文詳細(xì)描述了混合蛙跳算法的基本原理,以及結(jié)合Becchi算法提出了基于混合蛙跳算法的正則表達(dá)式分組算法(shuffled frog leaping algorithm for regular expression grouping,SFLA-GRE)。該算法通過(guò)重新定義青蛙個(gè)體位置信息和改進(jìn)個(gè)體更新公式,并引入群體更新策略,以及結(jié)合Becchi算法對(duì)正則表達(dá)式規(guī)則集進(jìn)行分組優(yōu)化。通過(guò)采用從Linux應(yīng)用層協(xié)議分類器L7-filter和開源的入侵檢測(cè)系統(tǒng)Snort中隨機(jī)抽取的正則表達(dá)式測(cè)試集,然后通過(guò)Becchi開源的正則表達(dá)式匹配引擎工具生成相應(yīng)的DFA作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)算法進(jìn)行仿真來(lái)說(shuō)明SFLA-GRE算法可進(jìn)一步優(yōu)化正則表達(dá)式的分組,能提高匹配效率。本文最后嘗試將混合蛙跳算法和改進(jìn)的蟻群算法結(jié)合,提出了混合蛙跳與蟻群正則表達(dá)式分組算法(grouping regular expressions with SFLA and ACO,SFLA-ACO-GRE);以及在混合蛙跳算法中融入量子計(jì)算思想并提出改進(jìn)的量子混合蛙跳正則表達(dá)式分組算法(quantum shuffled frog leaping algorithm for grouping regular expression,QSFLA-GRE),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真來(lái)說(shuō)明這兩種算法在求解正則表達(dá)式分組問(wèn)題上具有一定的優(yōu)化能力。
[Abstract]:With the continuous development of information society, network resource sharing is becoming more and more diverse.In the process of continuous development of network, network security has become a severe challenge. Therefore, the requirement of network security detection technology is becoming higher and higher.The regular expression matching technology is widely used in the field of network content security, such as depth packet detection, because of its fast, accurate and efficient characteristics.In order to improve the matching efficiency, regular expressions usually use deterministic finite automata (DFAs) to match patterns.However, when the number of rules increases, the number of DFA states expands rapidly, which may result in ultra-high space complexity.Grouping regular expression rules is an important method to solve the huge space consumption caused by state expansion of DFA and to realize high performance matching of regular expressions.However, some existing packet schemes fail to achieve optimal packet results.This paper first introduces the research background and significance of the regular expression grouping problem, and summarizes the current research situation of the regular expression grouping problem at home and abroad.Then, the basic principle of hybrid leapfrogging algorithm is described in detail, and a regular expression grouping algorithm based on hybrid leapfrog algorithm is proposed in this paper, which is combined with Becchi algorithm. The proposed regular expression grouping algorithm is shuffled frog leaping algorithm for regular expression grouping and SFLA-GREA.The algorithm redefines the individual location information and improves the individual update formula, and introduces the group update strategy, and combines Becchi algorithm to optimize the regular expression rule set.By using the regular expression test set randomly extracted from the Linux application layer protocol classifier L7-filter and the open source intrusion detection system (Snort),Then the corresponding DFA is generated by the Becchi open source regular expression matching engine to simulate the algorithm to show that the SFLA-GRE algorithm can further optimize the grouping of regular expressions and improve the matching efficiency.In the end of this paper, we try to combine the hybrid leapfrog algorithm with the improved ant colony algorithm.In this paper, a hybrid regular expressions with SFLA and ACOSFLA-ACO-GREA algorithm is proposed, and the quantum computation idea is incorporated into the hybrid leapfrog algorithm and an improved quantum hybrid shuffled frog leaping algorithm algorithm is proposed.For grouping regular expression (QSFLA-GREA), and the experimental results show that the two algorithms have certain optimization ability in solving the regular expression grouping problem.
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.08;TP18

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本文編號(hào)：1767239