車聯(lián)網(wǎng)惡意攻擊檢測(cè)和預(yù)防關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-20 10:31
學(xué)者們對(duì)于惡意攻擊檢測(cè)和預(yù)防的研究上已經(jīng)提出了很多辦法,但是遺憾的是這些辦法不一定適用于車聯(lián)網(wǎng)。其主要原因有兩點(diǎn):首先車聯(lián)網(wǎng)惡意攻擊主要來源于拒絕服務(wù),篡改和偽裝三大主動(dòng)攻擊,傳統(tǒng)的檢測(cè)方法尚未針對(duì)車聯(lián)網(wǎng)對(duì)這三種攻擊進(jìn)行優(yōu)化,因此在車聯(lián)網(wǎng)中直接使用會(huì)降低檢測(cè)準(zhǔn)確率。其次,攻擊者一般通過惡意病毒對(duì)車聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行惡意攻擊,目前主流應(yīng)對(duì)惡意攻擊的方法是被動(dòng)防御,它的缺點(diǎn)是安全廠商的安全更新始終落后于攻擊病毒的更新,這也體現(xiàn)出被動(dòng)防御在應(yīng)對(duì)惡意攻擊時(shí)的滯后。本文的主要工作分為兩部分:第一部分是對(duì)傳統(tǒng)的K近鄰算法進(jìn)行改進(jìn),得到一種新的檢測(cè)算法CW-KNN,最后運(yùn)用構(gòu)建的車聯(lián)網(wǎng)惡意攻擊模擬數(shù)據(jù)集進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。第二部分是改進(jìn)傳統(tǒng)傳染病模型,并且引入反映個(gè)體差異的兩個(gè)因子,得到一種新的預(yù)防模型IOV-SIRS,隨后對(duì)新模型進(jìn)行平衡解和穩(wěn)定性分析并最終進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。本文通過實(shí)驗(yàn)證明新的檢測(cè)算法對(duì)車聯(lián)網(wǎng)惡意攻擊的檢測(cè)綜合性能更加優(yōu)越。新的預(yù)防模型可以對(duì)惡意攻擊病毒傳播走勢(shì)進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)估和計(jì)算,并在病毒爆發(fā)之前提供對(duì)應(yīng)的策略,從而最大程度地減小新型攻擊所帶來的危害。與此同時(shí),實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)思想預(yù)測(cè)病毒傳...
【文章來源】: 付誠(chéng) 蘭州理工大學(xué)
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
WS小世界模型的演化
論文題目14圖2.2無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型的演化2.4.4傳播臨界值理論無論是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的病毒傳播,謠言傳播或者疾病傳播,傳播閾值都是一個(gè)非常重要的參數(shù),它可以反映病毒、疾并謠言爆發(fā)的臨界點(diǎn)。只要知道傳播的閾值,就可以從根本上控制病毒、謠言或疾病的大規(guī)模爆發(fā),從而在一定程度上抑制它們的傳播。對(duì)于傳染病模型,有一個(gè)變量R0,它表示在一組中所有個(gè)體都易感的平均感染期間,可以由傳染源傳染的最大人數(shù)。該變量稱為基本再生數(shù)[78]。當(dāng)R0<1時(shí),平均傳染期間被單一傳染源感染的人數(shù)少于1,因此傳染病僅具有無病平衡點(diǎn),并且這個(gè)無病平衡點(diǎn)是穩(wěn)定的,傳染病也可以不加控制地消失;當(dāng)R0>1時(shí),傳染病不僅具有無病平衡點(diǎn),而且具有地方病平衡點(diǎn),這意味著該傳染病將一直存在于這一群體中并進(jìn)一步演變?yōu)榈胤讲1竟?jié)以帶有直接免疫的SIRS(Susceptible-Infected-Recovered-Susceptible)模型[79]為例介紹傳播臨界值理論。首先將帶有直接免疫的SIRS模型中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分成3類:易染節(jié)點(diǎn)S(Susceptible):指的是網(wǎng)絡(luò)中的正常節(jié)點(diǎn),和感染節(jié)點(diǎn)接觸有可能被感染,并且轉(zhuǎn)換為感染節(jié)點(diǎn);感染節(jié)點(diǎn)I(Infected):指的是網(wǎng)絡(luò)中的被感染的節(jié)點(diǎn),會(huì)以一定的概率感染易感節(jié)點(diǎn),也有可能被治愈變成免疫節(jié)點(diǎn);免疫節(jié)點(diǎn)R(Recovered):指的是網(wǎng)絡(luò)中的感染節(jié)點(diǎn)經(jīng)過治愈轉(zhuǎn)化得來,或者由易感節(jié)點(diǎn)接受直接免疫后轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)會(huì)有一定幾率喪失免疫重新變回易感節(jié)點(diǎn)。(t)、(t)和(t)分別表示時(shí)間t時(shí)度數(shù)為k的三種節(jié)點(diǎn)的密度,如公式(2.11)所示。()+()+()=1(2.11)
工程碩士學(xué)位論文213.3所示。本文根據(jù)1.1節(jié)研究背景及意義中提到的車聯(lián)網(wǎng)主要面臨的3個(gè)威脅,最終主觀選取了18個(gè)攻擊特征,根據(jù)表3.2,主觀選取的特征它們序號(hào)為{2,3,4,5,6,7,11,17,22,23,24,25,26,29,32,33,34,36}:表3.3惡意行為背后對(duì)應(yīng)的特征屬性惡意行為對(duì)應(yīng)的特征屬性惡意代碼植入protocol_type,service,src_bytes,srv_count,count等偽裝hot,root_shell,logged_in,num_access_files,flag等篡改is_hot_login,is_guest_login,num_failed_logins等拒絕服務(wù)src_bytes,dst_host_count,dst_host_srv_count等信號(hào)重放dst_host_same_srv_rate,dst_host_same_src_port_rate等(3)客觀篩選車聯(lián)網(wǎng)惡意攻擊特征第三步是進(jìn)一步優(yōu)化特征的選擇。為了避免對(duì)特征選取過于主觀使選擇具有說服力,使用隨機(jī)森林算法再次對(duì)特征重要性進(jìn)行評(píng)估。隨機(jī)森林能找出每個(gè)特征對(duì)每棵樹的貢獻(xiàn)程度,然后取平均值,最后比較特征之間的貢獻(xiàn)的大校貢獻(xiàn)大小通常使用基尼系數(shù)(Giniindex)作為評(píng)估指標(biāo)來衡量。如圖3.3所示。圖3.3隨機(jī)森林計(jì)算的特征重要性觀察到其中只有17個(gè)左右特征有顯著作用,并且隨機(jī)森林評(píng)估的這些特征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Real-Time and Ubiquitous Network Attack Detection Based on Deep Belief Network and Support Vector Machine[J]. Hao Zhang,Yongdan Li,Zhihan Lv,Arun Kumar Sangaiah,Tao Huang. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2020(03)
[2]基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的無線網(wǎng)絡(luò)攻擊行為檢測(cè)優(yōu)化方法[J]. 王婷,王娜,崔運(yùn)鵬,李歡. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2020(04)
[3]智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展[J]. 錢志鴻,田春生,郭銀景,王雪. 電子與信息學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]基于車輛行為分析的智能車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 張海霞,李腆腆,李東陽,劉文杰. 電子與信息學(xué)報(bào). 2020(01)
[5]基于隨機(jī)森林算法的Android惡意行為識(shí)別與分類方法[J]. 柯懂湘,潘麗敏,羅森林,張寒青. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(10)
[6]基于自適應(yīng)魯棒性的入侵檢測(cè)模型[J]. 吳亞麗,李國(guó)婷,付玉龍,王曉鵬. 控制與決策. 2019(11)
[7]基于加密SD卡的內(nèi)網(wǎng)移動(dòng)終端可信接入方案[J]. 李濟(jì)洋,趙鵬遠(yuǎn),劉喆. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報(bào). 2019(04)
[8]可信無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[J]. 王遠(yuǎn)強(qiáng),咸凜. 通信技術(shù). 2019(07)
[9]一種擬態(tài)構(gòu)造的Web威脅態(tài)勢(shì)分析方法[J]. 李衛(wèi)超,張錚,王立群,劉鎮(zhèn)武,劉浩. 計(jì)算機(jī)工程. 2019(08)
[10]考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的SIRS模型的建立與穩(wěn)定性分析[J]. 劉曉東,魏海平,曹宇. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(S1)
博士論文
[1]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中安全防御關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姚琳元.北京交通大學(xué) 2018
[2]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的某些性質(zhì)研究及其應(yīng)用[D]. 熊云艷.華南理工大學(xué) 2016
[3]計(jì)算機(jī)病毒傳播的建模、分析及控制[D]. 甘臣權(quán).重慶大學(xué) 2015
[4]基于人類行為的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)病毒傳播研究[D]. 魯延玲.南京郵電大學(xué) 2015
碩士論文
[1]幾類傳染病模型穩(wěn)定性的研究[D]. 王夢(mèng)玭.湖南大學(xué) 2018
[2]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與SIRS模型的金融危機(jī)傳染研究[D]. 吳汪洋.湖南大學(xué) 2018
[3]網(wǎng)聯(lián)汽車入侵檢測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾凡.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的入侵檢測(cè)算法研究[D]. 王淇藝.北京郵電大學(xué) 2018
[5]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)個(gè)體行為的傳播模型研究[D]. 高成毅.電子科技大學(xué) 2017
[6]考慮病毒變異的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳染病模型及其穩(wěn)定性研究[D]. 郝銳杰.南京郵電大學(xué) 2016
[7]基于社團(tuán)發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)角色分析[D]. 鄭昆侖.電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):2988883
【文章來源】: 付誠(chéng) 蘭州理工大學(xué)
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
WS小世界模型的演化
論文題目14圖2.2無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型的演化2.4.4傳播臨界值理論無論是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的病毒傳播,謠言傳播或者疾病傳播,傳播閾值都是一個(gè)非常重要的參數(shù),它可以反映病毒、疾并謠言爆發(fā)的臨界點(diǎn)。只要知道傳播的閾值,就可以從根本上控制病毒、謠言或疾病的大規(guī)模爆發(fā),從而在一定程度上抑制它們的傳播。對(duì)于傳染病模型,有一個(gè)變量R0,它表示在一組中所有個(gè)體都易感的平均感染期間,可以由傳染源傳染的最大人數(shù)。該變量稱為基本再生數(shù)[78]。當(dāng)R0<1時(shí),平均傳染期間被單一傳染源感染的人數(shù)少于1,因此傳染病僅具有無病平衡點(diǎn),并且這個(gè)無病平衡點(diǎn)是穩(wěn)定的,傳染病也可以不加控制地消失;當(dāng)R0>1時(shí),傳染病不僅具有無病平衡點(diǎn),而且具有地方病平衡點(diǎn),這意味著該傳染病將一直存在于這一群體中并進(jìn)一步演變?yōu)榈胤讲1竟?jié)以帶有直接免疫的SIRS(Susceptible-Infected-Recovered-Susceptible)模型[79]為例介紹傳播臨界值理論。首先將帶有直接免疫的SIRS模型中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分成3類:易染節(jié)點(diǎn)S(Susceptible):指的是網(wǎng)絡(luò)中的正常節(jié)點(diǎn),和感染節(jié)點(diǎn)接觸有可能被感染,并且轉(zhuǎn)換為感染節(jié)點(diǎn);感染節(jié)點(diǎn)I(Infected):指的是網(wǎng)絡(luò)中的被感染的節(jié)點(diǎn),會(huì)以一定的概率感染易感節(jié)點(diǎn),也有可能被治愈變成免疫節(jié)點(diǎn);免疫節(jié)點(diǎn)R(Recovered):指的是網(wǎng)絡(luò)中的感染節(jié)點(diǎn)經(jīng)過治愈轉(zhuǎn)化得來,或者由易感節(jié)點(diǎn)接受直接免疫后轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)會(huì)有一定幾率喪失免疫重新變回易感節(jié)點(diǎn)。(t)、(t)和(t)分別表示時(shí)間t時(shí)度數(shù)為k的三種節(jié)點(diǎn)的密度,如公式(2.11)所示。()+()+()=1(2.11)
工程碩士學(xué)位論文213.3所示。本文根據(jù)1.1節(jié)研究背景及意義中提到的車聯(lián)網(wǎng)主要面臨的3個(gè)威脅,最終主觀選取了18個(gè)攻擊特征,根據(jù)表3.2,主觀選取的特征它們序號(hào)為{2,3,4,5,6,7,11,17,22,23,24,25,26,29,32,33,34,36}:表3.3惡意行為背后對(duì)應(yīng)的特征屬性惡意行為對(duì)應(yīng)的特征屬性惡意代碼植入protocol_type,service,src_bytes,srv_count,count等偽裝hot,root_shell,logged_in,num_access_files,flag等篡改is_hot_login,is_guest_login,num_failed_logins等拒絕服務(wù)src_bytes,dst_host_count,dst_host_srv_count等信號(hào)重放dst_host_same_srv_rate,dst_host_same_src_port_rate等(3)客觀篩選車聯(lián)網(wǎng)惡意攻擊特征第三步是進(jìn)一步優(yōu)化特征的選擇。為了避免對(duì)特征選取過于主觀使選擇具有說服力,使用隨機(jī)森林算法再次對(duì)特征重要性進(jìn)行評(píng)估。隨機(jī)森林能找出每個(gè)特征對(duì)每棵樹的貢獻(xiàn)程度,然后取平均值,最后比較特征之間的貢獻(xiàn)的大校貢獻(xiàn)大小通常使用基尼系數(shù)(Giniindex)作為評(píng)估指標(biāo)來衡量。如圖3.3所示。圖3.3隨機(jī)森林計(jì)算的特征重要性觀察到其中只有17個(gè)左右特征有顯著作用,并且隨機(jī)森林評(píng)估的這些特征
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Real-Time and Ubiquitous Network Attack Detection Based on Deep Belief Network and Support Vector Machine[J]. Hao Zhang,Yongdan Li,Zhihan Lv,Arun Kumar Sangaiah,Tao Huang. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2020(03)
[2]基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的無線網(wǎng)絡(luò)攻擊行為檢測(cè)優(yōu)化方法[J]. 王婷,王娜,崔運(yùn)鵬,李歡. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2020(04)
[3]智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展[J]. 錢志鴻,田春生,郭銀景,王雪. 電子與信息學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]基于車輛行為分析的智能車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 張海霞,李腆腆,李東陽,劉文杰. 電子與信息學(xué)報(bào). 2020(01)
[5]基于隨機(jī)森林算法的Android惡意行為識(shí)別與分類方法[J]. 柯懂湘,潘麗敏,羅森林,張寒青. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(10)
[6]基于自適應(yīng)魯棒性的入侵檢測(cè)模型[J]. 吳亞麗,李國(guó)婷,付玉龍,王曉鵬. 控制與決策. 2019(11)
[7]基于加密SD卡的內(nèi)網(wǎng)移動(dòng)終端可信接入方案[J]. 李濟(jì)洋,趙鵬遠(yuǎn),劉喆. 網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)報(bào). 2019(04)
[8]可信無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[J]. 王遠(yuǎn)強(qiáng),咸凜. 通信技術(shù). 2019(07)
[9]一種擬態(tài)構(gòu)造的Web威脅態(tài)勢(shì)分析方法[J]. 李衛(wèi)超,張錚,王立群,劉鎮(zhèn)武,劉浩. 計(jì)算機(jī)工程. 2019(08)
[10]考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的SIRS模型的建立與穩(wěn)定性分析[J]. 劉曉東,魏海平,曹宇. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(S1)
博士論文
[1]智慧協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中安全防御關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姚琳元.北京交通大學(xué) 2018
[2]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的某些性質(zhì)研究及其應(yīng)用[D]. 熊云艷.華南理工大學(xué) 2016
[3]計(jì)算機(jī)病毒傳播的建模、分析及控制[D]. 甘臣權(quán).重慶大學(xué) 2015
[4]基于人類行為的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)病毒傳播研究[D]. 魯延玲.南京郵電大學(xué) 2015
碩士論文
[1]幾類傳染病模型穩(wěn)定性的研究[D]. 王夢(mèng)玭.湖南大學(xué) 2018
[2]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與SIRS模型的金融危機(jī)傳染研究[D]. 吳汪洋.湖南大學(xué) 2018
[3]網(wǎng)聯(lián)汽車入侵檢測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾凡.電子科技大學(xué) 2018
[4]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的入侵檢測(cè)算法研究[D]. 王淇藝.北京郵電大學(xué) 2018
[5]基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)個(gè)體行為的傳播模型研究[D]. 高成毅.電子科技大學(xué) 2017
[6]考慮病毒變異的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳染病模型及其穩(wěn)定性研究[D]. 郝銳杰.南京郵電大學(xué) 2016
[7]基于社團(tuán)發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)角色分析[D]. 鄭昆侖.電子科技大學(xué) 2016
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