教育厅自然科学研究项目结题报告

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1、安徽省教育厅课题结题报告0一年度）课题基本信息简表课题名称混合支持内量机结合信息熵的TCP/IP隐敝通道检测模型研究课题来源教育厅计划类别自筹主持人起止时I'uJ2011.1-2012.12考核结果院科研处制内容要求一、计划任务书（合同书）确定的年度研究内容及目标（应与原任务书内容一致）；二、课题研究工作进展情况（一）研究工作基本情况。（二）课题研究中取得的研究成果，包括发表（或已撰写未发表）论文、著作，参加学术会议情况；凡未标注受本课题资助的论文不应计入课题研究成果。（三）课题研究取得的实际成果与预期计划和目标比较存在的问题。（P4）因课题研究而受到的奖惩。三、应提供的相关支撑

2、材料（一）课题研究工作志及其它研究原始记录。（二）课题研究成果附件。要求层次清晰，内容真实，数据可靠，总结内容一般不少于2000汉字符。报告个〕封面格式不变，附件开本应与报告书规格一致（A4），装订成册。一、计划任务书（合同书）确定的年度研究内容及目标1.研究内容首先对TCP/IP协议进行分析，提出使用TCP/IP协议构建隐蔽通道的方法，并在C++Builder6.0下实现。针对TCP/IP隐蔽通道的检测，门前通常采用标准支持向量机的方法，但训练时间过高，不适于人规模数据集的检测。我们将对TCP/IP数椐流熵标准差和熵值分布特性进行深入研究，提出基于信息熵的训练样木集缩减策略，弁

3、进一步构造出可用于大规模数据集不TCP/IP隐蔽通道检测模型。核函数的选取问题也是我们的蜇点研究内容之一。针对在求解实际问题时使用单一核函数，SVM学习能力与推广能力较弱等问题，我们将建立若干选取规则，分别解决核函数的类型及核参数选取的问题，并构造出一种有效的混合核函数。2.研究目标（1）分析TCP/IP数据流熵标准差和熵值分布特性，在此基础上提出基于信息熵的样本集缩减策略。（2）建立若干选取规则，构造出一种有效的混合核函数。（3）将混合SVM与信息熵相结合，构建出用于检测TCP/T隐蔽通道的模型。在三类以上期刊发表相关论文3篇，其屮二类期刊1篇。二、课题研究工作进展情况（-）研

4、究工作的基本情况1、研究思路2011什:度本课题组在初步分析信息熵与支待向量关系的基础上，参照信息熵理论,时结合多次试验和测试确定合适的熵阈值。使用数据采集工具进行样本数据采集，从采集到的全部样木屮随机抽取一个小规模的初始样木集，利用混合SVM对初始样木集训练获得初始分类超平面，同时结合信息熵公式对样本进行熵值运算，根据熵阈值进行样本筛选，得到缩减的样本集，最后选择合适的浞合核函数训练小规模支持向量机，检测出潜在的TCP/IP隐蔽通道。2、研究步骤及分工本年度主耍将信息熵与浞合支持向量机相结合，构建出用于检测TCP/IP隐蔽通道的信息嫡混合支持向量机模型。具体研究过程如卜.•第一

5、步：在实际的校园网环境下，采用数据采集工具（如Tcpdump）进行数据采集，并进行相应的预处理，实验环境如下图所示：实验环境的具体参数配置见下表1:表1环境配置表名称软件作用T1RedHatLinux，Tcpdump抓取教育网流经安徽科技学院总出入口的TCP/IP数据包T2RedHatLinux，Tcpdump抓取由G己构建的隐蔽通道工異（VNCC）产生的TCP/IP数据包P1RedHatLinux,隐蔽通道工具TCP/IP隐蔽通道客户端P2WindowsXP,VNCCTCP/IP隐蔽通道客户端（VNCC工其产生）SRedHatLinuxTCP/IP隐蔽通道服务器端第二步：对TC

6、P/IP数据流熵标准差和熵值分布特性进行深入研究，提出基于信息熵的训练样本集缩减策略，并进一步构造出可用于大规模数据集卜TCP/IP隐蔽通道检测模型。第三步：针对在求解实际问题时使用半一核函数，SVM学习能力与推广能力较弱等问题，建立若干选取规则，构造出一种有效的混合核函数。第四步：将信息熵与浞合SVM相结合，构建出用于检测TCP/IP隐蔽通道的模型。其工作过程分为两个阶段：训练阶段和检测阶段，训练阶段用于确定支持向量机分类器的参数，检测阶段对实际需要检测的TCP/IP样本数据进行预测，从而检测出可能存在的隐蔽通道。在研究过程中，***主要负责算法的选取和项目设计协调工作，***

7、负责算法性能分析、***负责实验结果数据测试、其余项目组成员负责数据采集、代码编写等。（二）课题研究中取得的研究成果项H组成员在课题研究过程中，相互探讨，并定期召开研讨会，在全体成员的积极努力下，我们取得了一定的成果，主耍解决了大规模数据的采集、筛选等工作，同时对核函数的选择做了大量的实验，构造出一种宥效的混合核函数。主耍研究成果是，公开发表多篇相大论文：“IntelligenceComputingStrategyforComputerNetworkSecurityIntrusi