基于免疫機(jī)理的入侵檢測系統(tǒng)模型和算法研究的綜述報告

基于免疫機(jī)理的入侵檢測系統(tǒng)模型和算法研究的綜述報告近年來，網(wǎng)絡(luò)攻擊和入侵活動頻繁發(fā)生，對網(wǎng)絡(luò)安全造成了嚴(yán)重威脅。為了提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，入侵檢測系統(tǒng)（IDS）應(yīng)運而生。IDS是一類能夠檢測和識別網(wǎng)絡(luò)中是否存在入侵活動的軟件或設(shè)備，能夠發(fā)現(xiàn)那些可能會破壞網(wǎng)絡(luò)安全的威脅，并及時地通知安全管理員。免疫算法是IDS中常用的算法之一，它的應(yīng)用在不斷地擴(kuò)展和深入。本文主要介紹入侵檢測系統(tǒng)中免疫算法的應(yīng)用，闡述免疫算法的基本原理及其在IDS中的應(yīng)用，同時分析與比較了現(xiàn)有的免疫模型和算法。1.免疫算法概述免疫算法是一類模擬人體免疫系統(tǒng)中抗體、抗原和免疫細(xì)胞等生物學(xué)過程的智能計算方法。它借鑒了人體免疫系統(tǒng)中的自適應(yīng)、學(xué)習(xí)和記憶等特性，通過對抗體庫中抗體的選擇、克隆、雜交等運算，來實現(xiàn)問題的求解。其基本思想是通過不斷調(diào)整抗體庫中的抗體來適應(yīng)不同的環(huán)境，不斷尋找最優(yōu)的解。2.IDS中免疫算法的應(yīng)用2.1免疫算法的優(yōu)點免疫算法具有以下幾個優(yōu)點：（1）自適應(yīng)性強(qiáng)：免疫算法在調(diào)整自身參數(shù)時，能夠快速的適應(yīng)變化的環(huán)境。（2）并行搜索性好：免疫算法能夠通過多個子群體加速搜索，從而避免進(jìn)入局部最優(yōu)。（3）良好的學(xué)習(xí)和記憶能力：免疫算法能夠快速地適應(yīng)環(huán)境，同時能夠記憶過去的環(huán)境信息，為之后的搜索提供有用信息。2.2免疫算法在IDS中的應(yīng)用免疫算法在IDS中的應(yīng)用主要分為兩個方向：基于特征的免疫模型和基于行為的免疫模型。（1）基于特征的免疫模型基于特征的免疫模型主要是通過從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包中提取一些特征集合，對其進(jìn)行學(xué)習(xí)和刻畫，從而建立網(wǎng)絡(luò)行為的模型。比較常用的特征包括：時空特征、頻域特征、統(tǒng)計特征等。免疫算法主要用于選擇特征集合和提取有效的特征，進(jìn)而識別網(wǎng)絡(luò)入侵。（2）基于行為的免疫模型基于行為的免疫模型主要是通過對網(wǎng)絡(luò)入侵行為進(jìn)行建模，從而發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)入侵。該模型主要是通過將網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一個形式化的行為語言，然后計算行為序列的匹配程度來判斷是否存在入侵行為。免疫算法主要用于選擇行為語言、行為關(guān)系模型以及計算行為序列之間相似性的算法。3.現(xiàn)有免疫模型和算法比較（1）免疫遺傳算法（IMGA）IMGA是一種基于免疫和遺傳算法結(jié)合的檢測方法，主要用于檢測DOS攻擊。它主要通過自適應(yīng)抗體機(jī)制實現(xiàn)了抗體庫的動態(tài)更新；而通過遺傳操作能夠生成更加優(yōu)秀的候選解，同時避免了過早收斂。（2）基于免疫網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測算法基于免疫網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測算法主要是通過將網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點之間的關(guān)系用圖的形式表示，進(jìn)而構(gòu)造一個免疫網(wǎng)絡(luò)。該算法不僅可以檢測DOS和DDOS攻擊，還可以檢測其他類型的網(wǎng)絡(luò)入侵。該算法具有自適應(yīng)性強(qiáng)、魯棒性好等特點。結(jié)論總的來說，免疫算法在IDS中的應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注和研究。免疫算法具有自適應(yīng)性強(qiáng)、并行搜索性好、良好的學(xué)習(xí)和記憶能力等優(yōu)點，在特征選擇、入侵