本文關(guān)鍵詞：基于并行字符索引的多步長正則表達(dá)式匹配算法

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【摘要】：深度包檢測(deep packet inspection,DPI)是網(wǎng)絡(luò)入侵檢測與防御系統(tǒng)(network intrusion detection and prevention system,NIDPS)的核心.基于三態(tài)內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(ternary content addressable memory,TCAM)的正則表達(dá)式匹配算法提高了數(shù)據(jù)包的處理速度,成為DPI技術(shù)的一個(gè)重要研究方向.TCAM具有查找速度快、存儲(chǔ)空間小等特性,且能耗與存儲(chǔ)空間成正比.由于DFA的存儲(chǔ)空間開銷比較大,且存儲(chǔ)空間大小隨著DFA步長數(shù)的增加而指數(shù)倍增,基于TCAM的DFA面臨高能耗的問題,特別是多步長DFA.提出一種基于并行字符索引的多步長正則表達(dá)式匹配算法(multi-stride parallel character-indexed DFA,PCIDFA),對確定型有限自動(dòng)機(jī)(deterministic finite automaton,DFA)構(gòu)造并行字符索引,通過比特位圖取交集,減少匹配時(shí)激活的TCAM塊數(shù),顯著降低TCAM能耗.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與多步長DFA相比,多步長PCIDFA在TCAM能耗上減少了99.8%以上,在TCAM存儲(chǔ)空間開銷上減少了48.5%~65.3%,在吞吐量上提高了1.9~2.6倍.
【作者單位】： 湖南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院;中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所;
【關(guān)鍵詞】： 正則表達(dá)式匹配 三態(tài)內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器 并行字符索引 分塊存儲(chǔ) 低能耗
【基金】：國家“九七三”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃基金項(xiàng)目(2012CB315805) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61173167,61100171)
【分類號(hào)】：TP393.08
【正文快照】： 開銷上減少了48.5%~65.3%,在吞吐量上提高了1.9~2.6倍.隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益增多,網(wǎng)絡(luò)安全面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn).網(wǎng)絡(luò)入侵檢測與防御系統(tǒng)(networkintrusion detection and prevention system,NIDPS)是網(wǎng)絡(luò)安全防御的主要手段,它通過實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量,檢查和阻止網(wǎng)絡(luò)攻擊[1].深

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