基于发送方异常行为检测的垃圾邮件过滤系统的研究与实现

摘要

电子邮件以其使用便利、应用快捷、通讯及时、费用经济和信息量大等优点，已经成为当前商务和个人重要的通信工具，极大的满足了当前社会人们快节奏生活的需要。然而，正是由于电子邮件突出的优点，也带来了严重的负面影响，包括垃圾邮件泛滥、病毒施虐和恶意攻击等。这些危害给国家、企业和个人造成了巨大损失。所以，如何行之有效的解决垃圾邮件问题是极其必要的。
　　当前对反垃圾邮件技术的研究成果有很多，但是随着垃圾邮件发送方式和手段的不断演化，这些技术往往不能长期有效的发挥作用。目前流行的基于行为解析的垃圾邮件过滤技术，优势在于不用打开邮件内容，只凭借邮件的行为特征就可以识别垃圾邮件，既保护了发件人隐私，又保证了过滤性能的高效。
　　在总结和分析目前流行的基于行为解析的垃圾邮件过滤技术基础上，本文设计开发了一种基于发送方异常行为检测的垃圾邮件过滤系统。系统基于邮件客户端在SMTP会话过程中的行为特征，记录同一IP地址在发送邮件时的domain、对服务器端口的链接数、调用MX记录等特征的变化规律，发现邮件发送方行为的异常，实现在时间维扩展上对垃圾邮件的行为进行解析。为了提升系统的运行效率，引入了人工神经网络算法，并采用以神经元为核心的神经网络表示。
　　经过多种指标对系统实现的性能评价，表明了基于发送方异常行为检测的垃圾邮件过滤系统的良好性能，不仅减轻了服务器的沉重负担，同时保证了高准确率和较好的召回率。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 电子邮件

1．2．1 Email的概念与格式

1．2．2 Email系统的组成

1．2．3 SMTP协议

1．2．4 MIME协议

1．2．5 POP3协议

1．2．6 IMAP4协议

1．3 垃圾邮件

1．3．1 垃圾邮件的概念

1．3．2 垃圾邮件泛滥的原因

1．3．3 垃圾邮件的特征和制造方法

1．3．4 反垃圾邮件的方法

1．4 论文的主要研究内容

第2章 相关知识和技术

2．1 垃圾邮件过滤技术

2．1．1 黑名单技术

2．1．2 基于规则的过滤技术

2．1．3 基于内容的过滤技术

2．1．4 行为识别技术

2．2 基于行为特征的反垃圾邮件技术

2．2．1 通信拓扑相似性

2．2．2 邮件用户社交关系

2．2．3 SMTP连接行为

2．2．4 会话模型

2．2．5 基于应用行为

2．3 DNS

2．3．1 DNS的定义

2．3．2 资源记录

2．3．3 邮件路径选择

2．3．4 基于DNS限制条件的反垃圾邮件技术

2．4 垃圾邮件的行为特征

第3章 系统总体设计

3．1 设计目标

3．2 系统设计

3．2．1 系统的结构设计

3．2．2 行为解析的工作流程

3．2．3 基于发送方的垃圾邮件行为解析机制

第4章 系统详细设计

4．1 系统模块设计

4．1．1 初始化

4．1．2 协议代理

4．1．3 行为特征采集

4．1．4 行为特征提取

4．1．5 建立判别轮廓

4．1．6 邮件判别

4．1．7 邮件入档

4．2 基于ANN的垃圾邮件识别算法

4．2．1 前馈神经元网络模型

4．2．2 学习规则

4．2．3 表示方法

4．2．4 训练优化

4．2．5 算法分析

第5章 系统实现和性能评价

5．1 系统实现

5．1．1 系统环境

5．1．2 系统实现

5．2 性能评价

5．2．1 性能指标

5．2．2 系统性能

第6章 结论

参考文献

致谢