【摘 要】
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随着互联网的飞速发展,网络在带给人们极大便利的同时,网络安全面临的考验也愈发严峻。入侵检测系统作为网络安全保障的重要手段,提供了网络监视、网络异常检测等重要服务,对
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随着互联网的飞速发展,网络在带给人们极大便利的同时,网络安全面临的考验也愈发严峻。入侵检测系统作为网络安全保障的重要手段,提供了网络监视、网络异常检测等重要服务,对网络安全的保障起到了重要作用。本文以入侵检测系统自身的运行安全保障为目标,通过对其运行日志的处理与分析,实现对其运行状态是否出现异常进行检测。本文设计并实现了一个基于日志相似性的IDS运行异常检测系统,该系统通过对IDS运行日志进行异常检测研究,检测日志数据中的异常值,进而分析IDS设备本身的运行状态是否异常。同时,系统提供对历史日志和实时日志的个性化查询以及Web界面展示,并能对异常检测的结果进行展示,方便观察和分析。本系统主要包括日志采集和存储、异常检测以及结果展示等主要功能。在系统建设过程中,解决了以下关键技术:(1)IDS设备高速输出环境下的流量日志模式提取。为避免传统基于CPU中断方式引起的丢包和性能开销问题,系统利用DPDK实时采集IDS设备高速输出环境下的流量日志并进行模式提取。首先,配置UIO机制以及1GB大页内存初始化DPDK工作环境。然后,基于CPU亲和性,启动流量采集线程和模式提取线程并独占CPU内核分别进行流量采集和模式提取工作,并将所提取日志模式数据保存至MySQL中,实现IDS设备高速流量日志的模式提取和存储。(2)IDS自身运行状态的实时异常检测。由于IDS所处理流量具有相似性,导致IDS在处理流量时产生的运行日志呈现一定的规律性,基于此,本文利用Prophet模型对日志数据进行拟合,构建预测模型对日志数据的变化趋势进行预测,并将真实值和预测置信区间进行比较检测日志数据中的异常值,进而检测IDS设备本身运行状态是否异常。实验表明该方法可有效检测日志数据中的异常点。同时,此方法不仅能够对实时日志数据进行异常检测,实时检测日志数据中的异常值,还可实现对历史日志的异常检测。实验结果表明,本系统能够满足IDS设备高速环境下的流量采集和存储要求,并能够实现对历史日志和实时日志的个性化查询和异常检测以及异常检测结果的展示,方便对IDS设备本身的运行状态进行了解和进一步分析。
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