应用层协议识别技术广泛的应用于网络监控系统中,但是随着互联网的飞速发展和宽带技术的不断更新,目前的应用层协议识别方式中存在的不足暴露了出来,主要体现在两个方面:一方面由于目前方式处理能力有限,无法应用在骨干网络中;另一方面由于目前所采用的识别方式所存在的缺陷,会存在协议的漏识别和误识别问题。针对上述问题,本文对基于硬件的应用层协议识别技术进行了研究。目前的应用层协议识别方式有基于传输层端口的识别和基于一次协议关键字匹配的识别两种方式。本文首先对这两种识别方式进行了分析,指出其中导致漏识别或者误识别的原因。然后根据应用层协议通信的特点,提出了一种基于两次协议关键字匹配的应用层协议识别方式,并对该识别方式中所涉及的多模式匹配技术和规则管理技术进行了研究。在多模式匹配技术方面,本文采用了基于关联存储器和Bloom Filter结构相结合的方式,实现了基于应用层协议的数据分类;在规则管理技术方面,本文采用了基于动态链表与超时机制相结合的管理方式,满足了系统中规则管理实时性的要求。最后,本文给出了基于上述识别方式的一个参考设计,该设计方式在FPGA上成功实现。在完成设计与实现的基础上,本文还简要地介绍了对应用层协议识别器的验证和测试方案。