基于改进型Bloom Filter的深度包检测技术研究

摘要

随着计算机网络资源共享的进一步加强，随之而来的信息安全问题也日益突出，网络安全已经成为国家、国防及国民经济的重要组成部分。为了进一步提高防火墙、IDS(入侵检测系统)、IPS(入侵防护系统)等安全设备的检测能力，深度包检测技术便应运而生了。在深度包检测技术中，字符串匹配技术不仅得到了广泛的应用，而且成为了影响系统性能的决定性因素。本课题深入的研究了一种改进的匹配算法在深度包检测技术中的应用。 本文首先分析了网络安全设备的现状、存在的问题及发展趋势。然后介绍深度包检测技术的基础，重点研究数据包过滤技术和流过滤技术，概要介绍了入侵防护系统。并提出一种基于字符串匹配的深度包检测模型，详细说明模型的框架构造及其各部件的设计，并对影响包检测性能的关键处做了分析研究。接着研究了相关的字符串匹配算法，在分析了经典的BM算法和标准BF算法之后，提出了一种改进的BF的字符串匹配算法。最后基于Snort系统对BM、BF及其改进算法这三种算法在匹配速度和内存占用上进行对比分析。

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章绪论

1.1课题背景

1.2论文具体安排

第二章深度包检测技术

2.1数据包过滤技术

2.1.1数据包过滤概念

2.1.2数据包过滤模型

2.1.3 Linux内核下包过滤实现

2.2流过滤技术

2.2.1背景

2.2.2流过滤技术概念

2.2.3流过滤体系结构

2.2.4流过滤特点

2.3入侵防护系统介绍

2.3.1 IPS工作原理

2.3.2 IPS检测机制

2.4.基于字符串匹配的深度包检测模型

2.4.1深度包检测概述

2.4.2深度包检测技术原理

2.4.3特征检测的必要条件

2.4.4基于字符串匹配深度包检测模型

2.5本章小结

第三章深度包检测算法的研究

3.1经典匹配算法----Boyer Moore算法

3.2基于Bloom Filter的匹配算法

3.2.1算法思想

3.2.2算法设计

3.2.3算法分析

3.3改进的BF算法

3.3.1算法思想

3.3.2算法设计

3.3.3算法分析

3.4本章小结

第四章基于Bloom Filter算法的Snort系统原型

4.1基于BF算法及其改进算法的Snort系统的构建

4.1.1 Snort规则匹配算法分析

4.1.2匹配算法的替换

4.2三种算法性能对比及分析

4.3本章小结

第五章总结与展望

5.1本文所做的工作

5.2进一步展望

参考文献

发表论文与科研情况