基于迁移学习的入侵检测技术研究

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随着计算机网络技术的快速发展,入侵检测技术作为一种积极主动的网络安全防护技术,在系统受到侵入之前进行检测和拦截,提供内外部攻击的实时保护,已经成为当前保障网络安全的重要手段。然而,在应用于入侵检测的现有算法中,在不同攻击类型的检测性能上存在着非平衡性,而且当训练数据或有标签数据很少不足以训练较好的分类器时,则要求用户重新收集大量的训练数据,这不仅困难而且成本较大。实际上,我们有大量的现有的或已过时的数据,与他们相关但是不同,其中部分数据被期望重新用于解决新的问题中。迁移学习适用于不同域或多任务学习,将迁移学习的理论应用在现有的算法中,能够起到很好的检测效果。本文主要完成以下内容:(1)在研究了迁移学习理论的基础上,结合迁移学习理论和分布式网络集成算法(DNB)的基本思想,提出了分布式迁移网络学习算法(DTNL),实验表明算法采用DTNL算法对网络入侵中常见的四种异常行为检测时,明显比常规算法在R2L检测率上有了显著的提高,并且其他三种异常行为的检测率也较高。(2)在现有的通用入侵检测框架(Commom Intrusion Detection Framework,CIDF)的基础上,将DTNL算法引入到入侵检测系统中,重点修改了数据预处理、分类器和规则学习等核心模块,并添加了专家判别模块,提出了一种基于迁移学习理论的入侵检测模型框架。DTNL算法能够明显提高对四种攻击类型的检测平衡率。使得系统可以运用在对准确度和误报率要求较高的场合,同时,专家判别模块的添加能够有效地降低系统的误报率。(3)最后使用了入侵检测领域评测的基准数据库KDD CUP’99进行了实验,验证了系统的可行性和有效性。
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