基于人工免疫原理的多代理入侵检测系统研究

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1、摘要网络和电子商务成为企业制胜的必由之路，随着越来越多的企业将其核心业务向网上转移，网络安全成为了’个不可避免的问题。传统安全方法已不能够适应越来越复杂的网络情况，入侵检测作为一种多样化的、纵深的安全技术，成为目前计算机安全领域的一个研究热点。但目前已有的入侵检测系统有很多不足，且面临巨大的挑战，于是伦敦大学的J．Kim和P．Bentley提出了下一代入侵检测系统的要求。借鉴和模拟自然免疫系统的保护原理和机制，构造具有准确性、分布性、多样性、轻巧性、鲁棒性和扩展性的入侵检测系统是一个新颖而有发展前景的研究方向，也符合下一代入侵检测系统的要求。早在1987年，计算机安全系统与自然生物系统

2、的相似性就由于“计算机病毒”的出现而被认识到了。然而，迄今为止，保护计算机及计算机网络的产品，利用的仅仅是人工免疫机制。具体到基于人工免疫机制的入侵检测系统的研究也只局限于Fo丌cst，DaSgllpta和硒m三个研究小组所做的研究工作。本文的研究目的：(1)深刻理解免疫系统的原理和机制，特别是那些能应用到入侵检测系统中的原理和机制；(2)分析了现有用于入侵检测系统的免疫算法——阴性选择算法的缺陷，提出了一种基于免疫的克隆选择算法；(3)实现了～种基于人工免疫原理的多代理网络入侵检测系统，其中包括中心服务器、检测器代理、通信代理、决策代理等等。各类代理协同工作，实现对入侵的快速、实时的

3、检测；(4)实验测试了此网络入侵检测系统，验证了其检测性能的优越性。本文的主要工作和贡献包括：首先，本文给出了入侵检测系统的相关背景材料，介绍了入侵检测系统的基本概念、历史、常用技术以及发展和研究的现状，并指出了入侵检测系统面I临的挑战和不足，说明了下‘代入侵检测系统的要求。第二，详细探讨了生物免疫系统，主要介绍了能用于入侵检测系统的免疫机制，包括免疫识别、受体多样性、受体适应性、免疫耐受等。然后介绍了人工免疫系统的应用，着重介绍了人工免疫原理在入侵检测系统中的应用，分析了Forrest．Dasgupta和鼬m三个研究小组所做的研究工作。I．第三，详细介绍了免疫检测器的实现。着重分析了

4、现有阴性选择算法模型的局限性，提出了一个改进的基于免疫的克隆选择算法模型，并对其实现进行了详细说明。第四，引入了基于免疫的多代理入侵检测系统结构，并对其各个部分进行了具体实现。最后进行了人工测试实验，实验结果表明，此系统可以很好的检测到网络的入侵行为，达到预期目的。关键词入侵检测系统，人工免疫机制，阴性选择算法，克隆选择算法，多代理基于人工免疫原理的多代理入侵检测系统研究’I●_●__El口!jE__lE_E目E!_●--E!__!目目__-!!自目目g●●_自!g目目-_!!E!自E_●目自!自目_Abstract’Iheonlymadmthe如tl】reo±enterpnses1s

5、theElectI_0nlcCommerce．Wlthmoreandmorecorporationsmakemeircorebusinesson—line，thenetworksecuntyisbecomingani瑚portantquestionatpresent．netraditionalsecuremethodsarenotad印tabletothemorea11dmorecomplexnetworksituation粕ymore．undermecircumstances，theintrusiondetectionasakindofmorediverseandmored印也saf

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7、acy’lightweight，robus缸css，diversity，ad印tability，scalabilityaIlddis伍butability’Earlyf而m1987，Whenthetalnof”computerVirus”wasinm)duced，ithasbeennoticedtllattllerearematlysimilariticsbe似ecncomputersecuritysyst哪saJldbi010百calimml