基于DBN-XGBDT的入侵检测模型研究

摘要

在分布均匀的海量数据情况下,现有的入侵检测模型均具备良好的检测性能.但网络中产生的海量入侵数据的分布通常具有不均衡特点,而大多数检测模型针对罕见攻击类型的检测率低.针对上述问题,提出了一种深度信念网络(Deep Belief Networks,DBN)融合极限梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)基于决策树算法(Decision Tree,DT)的入侵检测模型(DBN-XGBDT).该模型将预处理后的数据集输入深度信念网络中,实现对入侵检测数据的降维处理,将得到的特征数据根据攻击类别任两类为一组,通过XGBoost算法逐一构建梯度提升树并细化为二分类;最后运用控制变量法和XGBoost内置的交叉验证进行调参,择优调整模型参数,对未知网络攻击实现有效检测.基于NSL-KDD数据集对DBN-XGBDT模型与XGBoost、DBN-BP、DBN-MSVM等优越模型进行了检测实验.实验结果表明,DBN-XGBDT模型较上述3个单一、混合分类模型的正确率分别提升2.07个百分点、1.14个百分点,对U2R的检测率提升至75.37％,平均误报率降至56.23％,为入侵检测处理不均衡数据且提高对罕见攻击的检测性能提供了新方法.