基于深度学习的入侵检测研究

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数字化的浪潮扑面而来,融入了各行各业的发展进程,互联网在带来便利的同时也为层出不穷的网络攻击提供了生长土壤,入侵检测的重要性随之上升。近年来多种检测方式的涌现为入侵检测打开了新思路。本文首先收集并解析了近年来国内外入侵检测领域的先进案例,分析了其优缺点,进而有针对性的选择了使用深度学习方法对入侵检测进行研究。本文的核心工作列举如下:(1)鉴于神经网络在入侵检测领域的优异性,本文复现了多种应用于入侵检测领域的人工神经网络模型,归纳出当前环境下入侵检测分类模型存在数据降维方式固化的问题,而后在对神经网络的架构进行研读和使用过程中,发现当前传统损失函数存在面对大量攻击数据类别分布不平衡的问题。(2)针对当前数据降维方式固化的问题,通过引入改进支持向量机递归特征消除方法并与卷积神经网络结合,提出了基于RFE(递归特征消除,Recursive feature eliminatio)+SVM降维的卷积神经网络算法,构建出基于卷积神经网络的入侵检测数据分类模型。使用KDD99数据集进行实验对比及结果分析,该模型有效提高了对异常数据的判别率,并可发现未知攻击类型。(3)针对当前深度学习模型预测分类层损失函数受数据量大小及复杂度的影响产生损失偏移的问题。本文基于对损失函数的优化方案,结合了梯度协调机制,在RFE+SVM降维的卷积神经网络算法的基础上,提出一种更新调节因子的RFE+SVM-FLC卷积神经网络算法,通过使用NSL-KDD数据集进行模型训练,与BP、SVM、CNN、DBN等传统机器学习或者神经网络算法进行分析对比,发现该模型在应对数据不平衡集合分类任务时表现更为优异。本文基于入侵检测领域,集合深度学习算法,针对现存深度学习网络存在的相关问题,提出了两种不同侧重的分类模型思路,经过后续实验的分析及研判,发现了其中存在的不足,对后续入侵检测领域分类模型的性能提升起到一定借鉴作用。
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