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基于机器学习的流量异常识别方法

基于机器学习的流量异常识别方法

作者：肯尼迪中国矿业大学

学位级别：硕士

本文介绍了有监督学习异常检测系统和对网络流量访问控制的应用。监督异常检测是一种入侵检测系统,能够根据数据标签的先验知识对不同的流量进行分类并检测异常行为。访问控制旨在根据用户特权和行为来规范对敏感信息的访问。有监督监... 详细信息

本文介绍了有监督学习异常检测系统和对网络流量访问控制的应用。监督异常检测是一种入侵检测系统,能够根据数据标签的先验知识对不同的流量进行分类并检测异常行为。访问控制旨在根据用户特权和行为来规范对敏感信息的访问。有监督监督学习异常检测的一个主要问题是检测方法在准确性和误报率方面的性能无法预测。本文利用机器学习算法对网络流量进行分析,并将其分为正常或异常流量。此外,我们通过结合异常入侵检测系统和访问控制评估工具,研究提高准确率和降低误报率的可行性。为了达到我们的目的并克服这些问题,我们提出了一种异常检测和访问控制相结合的方法。在本文中,将逐步介绍我们提出的方法、实验和结果。该方法包括数据提取、异常检测和警报验证三个步骤。在每一步中,我们都会使用适当的工具来进行实验和验证。数据提取的目的是捕获网络流量并选择特征。我们选择使用Wireshark作为特征获取器和数据包分析器。通过对采集数据的分析,我们可以选择特征并提取数据集。异常检测步骤执行异常检测算法来检测异常实例,且利用MATLAB接口工具来进行异常检测。本论文通过在MATLAB接口中建立基于机器学习算法的有效入侵检测系统（IDS）模型,并通过数据提取、异常检测和警报验证来使用访问控制系统,主要集中在异常流量识别上。该模型将用于有监督学习过程中对正常流量和异常流量进行分类,并提供实例来说明如何减少误报的同时授予用户访问权限。目前已存在大量的工作来识别网络运动中的异常流量。异常流量的识别在计算应用中是非常重要的研究方向。此类算法可以识别早期异常,因为可以大大降低对系统的危害。本研究主要通过分析通信中异常流量的特点、特征和属性,研究基于监督机器学习算法的异常流量识别方法。实验工作将分为如下两部分:第一部分:实验中使用MATLAB作为验证机器学习算法的平台,我们将分析和比较三种机器学习算法:SVM、K-NN和RF。实验表明这些算法能有效识别异常行为,并减少构成大部分流量活动的假警报。在此过程中分别使用每个单独的模型,他们的模型的性能由信用卡客户数据集评估。实验结果表明,与K-NNN和RF相比,SVM具有较高的识别能力。由于SVM算法的准确率较高,因此以SVM算法为核心,说明其在识别过程中的识别速度快、准确度高。该方案通过SVM、KNN、RF学习从识别精度、检测速度等方面对流量分类中的识别精度和检测速度进行了评估,证明该方案效果良好。第二部分:实验的这一部分介绍了一种使用深度学习模型的异常检测方,特别是前馈神经网络（FNN）模型和卷积神经网络（CNN）模型。通过使用流行的NSL-KDD数据集进行的几次实验评估了模型的性能。实验结果表明,FNN,CNN和SVM模型不仅具有强大的网络异常检测建模能力,而且具有很高的准确性。随机森林,K-NN和SVM等几种传统的机器学习方法相比,所提出的模型具有较高的准确性和检测率,且误报率较低。深度学习模型可以有效地提高检测准确性和识别异常类型。实验中利用ROC曲线对异常检测算法的性能进行了分析,并给出了相应的评价指标。警报验证步骤是针对访问控制策略和请求的异常实例的验证过程。策略和请求在XACML中定义,并使用SAFAX工具进行评估。为了证明所本方法的有效性,我们使用了针对消费者,客户,组织的案例研究,该案例研究涉及多个国家网络流量中有关直接和间接攻击和虚假警报的情况。UCI网络所持有的流量调查的不同组成部分之间的通信,其中网络流量的数据已被采集。本文的研究成果是根据我们的研究案例,开发了一个能够成功识别、评估和验证特定网络内用户的后验访问控制系统。该系统能够有效结合监督异常检测和访问控制的优点。首先,总体框架对各个模块的工作流程进行了详细的说明,并给出了利用三种不同的算法和参数识别异常流量的实验工作。其次,详细介绍了各个模块的代码实现方法。在最后一部分,我们对系统进行了评估。首先,简单介绍评价标准,然后,利用支持向量机、KNN、RF等算法实现了对整个系统中异常流量的识别和预测。实验表明,SVM和KNN在任何网络环境下都能以82.45%和80.75%的准确率出色地完成小型局域网的异常流量识别任务,在MATLAB界面中,与其他两种方法相比,RF的下降幅度低至65.55%,表明其在有效识别异常流量方面的不足。这为基于深度学习模型的异常检测方法的研究提供了更好的依据,特别是前馈神经网络（FNN）模型和卷积神经网络（CNN）模型的研究有待改进。实验中选用了NSL-KDD数据集,通过几个实验对模型的性能进行了评估。实验结果表明,FNN、CNN和SVM模型不仅具有较强的网络异常检测建模能力,而且具有较高的准确率。随机森林、K-NN、SVM等传统机器学习方法相比,该模型具有较高的准确率和检测率,且误报率较低。深度学习模型能够有效地提高检测精度和异常类型识别能力。本文实验中以KDDTrain+作为训练集,KDDTest+和KDDTes t-21作为测试集。实验结果表明,

关键词：异常流量识别方法有监督的机器学习算法 MATLAB 访问控制系统 XCAML

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我们选择登月

文苑(经典美文) 2009年第1期 63-65页

作者：肯尼迪

Pitzer校长,副校长,州长,Thomas众议员,Wi-ley参议员,Miller众议员,Webb先生,Bell先生,科学家们,尊贵的来宾,女士们先生们:我非常感谢你们的校长授予我名誉客座教授的头衔,我向你们保证,我的第一个演讲将会很简洁。我很高兴来到这里,特... 详细信息

Pitzer校长,副校长,州长,Thomas众议员,Wi-ley参议员,Miller众议员,Webb先生,Bell先生,科学家们,尊贵的来宾,女士们先生们:我非常感谢你们的校长授予我名誉客座教授的头衔,我向你们保证,我的第一个演讲将会很简洁。我很高兴来到这里,特别是在这个时候来到这里。

关键词：时间跨度 Miller 第一个

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爱德华·肯尼迪:我逝去的亲人们

报刊荟萃 2011年第1期 19-22页

作者：爱德华·肯尼迪

2009年8月25日晚,爱德华·肯尼迪逝世。三周后,他的自传《心的指南针》(华文出版社出版)正式出版,并很快登上美国亚马逊畅销书排行榜榜首位置。该书写作历时5年之久,书中记载了爱德华·肯尼迪精彩的一生,讲述了许多鲜活生动的故事,揭开... 详细信息

2009年8月25日晚,爱德华·肯尼迪逝世。三周后,他的自传《心的指南针》(华文出版社出版)正式出版,并很快登上美国亚马逊畅销书排行榜榜首位置。该书写作历时5年之久,书中记载了爱德华·肯尼迪精彩的一生,讲述了许多鲜活生动的故事,揭开美国最著名的政治家族的内幕。

关键词：肯尼迪爱德华迈克尔恩尼斯

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几种值得一读的权威著作

国外社会科学文摘 1994年第10期 24-27页

作者：肯尼迪英

大多数人都把“管理”著作与办公室连在一起。事实上,其作品通常出现在书店管理部分的作者们往往有深刻的见解可提供,这些见解有益于身处其他无数环境和形势中的人们,从家庭小工业和单人企业到业余爱好、体育运动、甚至个人关系。

关键词：美国美利坚合众国北美洲明茨伯格德鲁克科学文摘追求卓越麦金企业企业管理波特阿索

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肯尼迪首次就职演讲(一)

疯狂英语（初中天地） 2006年第4期 43-45页

作者：约翰.F.肯尼迪童真

应广大读者要求,本期“口语角”选来了美国口才最好的总统之一——肯尼迪的著名就职演讲的第一部分。全演讲词气势磅礴、扣人心弦,而且用词恰当得体．排比对照句型特别多,很适合朗读背诵。它已成为在肯尼迪总统之后的不少美国总统们的... 详细信息

应广大读者要求,本期“口语角”选来了美国口才最好的总统之一——肯尼迪的著名就职演讲的第一部分。全演讲词气势磅礴、扣人心弦,而且用词恰当得体．排比对照句型特别多,很适合朗读背诵。它已成为在肯尼迪总统之后的不少美国总统们的宝贵参考。本演讲词的生词较多,请慢慢学习、欣赏与模仿。

关键词：肯尼迪就职演讲演讲词

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厨房里的吓人事件

故事世界 2008年第6期 68-70页

作者：肯尼迪

莫理森现在是一位富翁,可是他年轻时却干过不少荒唐、甚至违法的事。只有一个人知道他的底细,那就是他学生时代的伙伴马宁,他有几封十分要紧的信至今攥在马宁手里。这位马宁熬过了几年铁窗生涯,出狱之后决定敲诈莫理森一笔。

关键词：厨房威士忌煤气灶警察学生时代包裹邮递员自杀钱包开关

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约翰·肯尼迪就职演讲(节选)

考试（高考英语） 2009年第12期 7-8页

作者：约翰·肯尼迪

今天我们庆祝的不是政党的胜利，而是自由的胜利。这象征着一个结束，也象征着一个开端；意味着延续也意味看变革。因为我已在你们和全能的上帝面前，宣读了我们的先辈在170多年前拟定的庄严誓言。

关键词：就职演讲肯尼迪节选约翰象征意味

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虚假的战争

国外社会科学文摘 1995年第3期 31-33页

作者：肯尼迪韩晓燕

我想对默里和赫恩斯坦的文章、他们的著作《正态曲线》以及围绕作者及其作品的争论提三点想法:第一点有关智力交易,第二点着重于智力成果的质量;第三点即讨论人们应如何对待他们为使其著作取得不应有的知名度和影响而精心策划的吹嘘。

关键词：正态曲线文章斯坦默里

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中国长江三峡工程的泥沙与防洪问题(摘要)

科技导报 1987年第2期 13-14页

作者：肯尼迪美国衣阿华大学水力研究所主任卡佛荣誉教授

1986年12月6日在纽约举行的长江三峡工程学术讨论会在国内外都引起了强烈的反响,受到各界人士的关注。为了更全面、完整地反映与会各位专家学者的意见,使这次讨论会对目前正在进行的三峡工程可行性论证起更广泛的作用,我们决定以《科技... 详细信息

1986年12月6日在纽约举行的长江三峡工程学术讨论会在国内外都引起了强烈的反响,受到各界人士的关注。为了更全面、完整地反映与会各位专家学者的意见,使这次讨论会对目前正在进行的三峡工程可行性论证起更广泛的作用,我们决定以《科技导报特刊》的形式出版讨论会专集,内容将包括聂华桐教授的开幕词、我国水电部陆佑楣副部长的讲话、六位主讲专家的发言全文、小组讨论和自由发言中的全部发言,供参与三峡工程可行性研究的同志们参考。本刊这一期也摘要刊载肯尼迪、罗杰斯和白可适三位教授的发言,希望能够满足广大读者的要求。

关键词：长江三峡泥沙问题出库摘要中华人民共和国