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FastICA算法网络安全入侵检测防护系统设计_尤慧丽.pdf
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1、第 39 卷 第 7 期 福 建 电 脑 Vol.39 No.7 2023 年 7 月 Journal of Fujian Computer Jul.2023 尤慧丽,女,1984年生,主要研究领域为人工智能、物联网、网络安全。E-mail:。王永鑫,男,1983年生,主要研究领域为网络安全。E-mail:。FastICA 算法网络安全入侵检测防护系统设计 尤慧丽 王永鑫 (江苏省淮安技师学院 江苏 淮安 223001)摘 要 为解决传统网络安全入侵检测系统检测精度差、耗时长等问题,本文设计了采用固定点算法的网络安全入侵检测防护系统。系统分为数据接收、数据解码及数据预处理三大功能模块,通过引入
2、固定点算法对异常数据进行提取,通过数据特征完成对异常数据的检测。测试表明,与基于优化粒子群算法的网络安全入侵检测防护系统相比,本系统具有更高的精度,能够有效提升工作效率与网络安全维护执行能力,具有良好的应用价值。关键词 FastICA 算法;网络安全入侵检测;异常数据 中图法分类号 TP393.08 DOI:10.16707/ki.fjpc.2023.07.023 Design of Network Security Intrusion Detection and Protection System based on FastICA Algorithm YOU Huili,WANG Yongx
3、in(Jiangsu Huaian Technician College,Huaian,China,223001)Abstract In order to solve the problems of poor detection accuracy and long time consumption of traditional network security intrusion detection system,a network security intrusion detection and protection system using FAST Independent Compone
4、nt Analysis(FastICA)is designed.The system is divided into three functional modules:data receiving,data decoding and data preprocessing.It extracts abnormal data by introducing FastICA algorithm,and detects abnormal data through data features.The test shows that the system has higher accuracy than t
5、he network security intrusion detection and protection system based on the optimized particle swarm optimization algorithm.The system has higher detection accuracy,can effectively improve the work efficiency and network security maintenance execution ability,and has good application value.Keywords F
6、astICA Algorithm;Network Security Intrusion Detection;Abnormal Data 1 引言 随着信息技术的不断发展,网络入侵已成网络技术发展的首要威胁,网络安全入侵检测技术逐渐在网络安全防线上发挥重要作用,针对网络安全入侵检测技术的要求也在不断提升。为此,需要用更为科学的技术对入侵数据信息进行检测,从而实现维护网络安全的目的。传统优化粒子群算法通过分析粒子个体的吸引度与权值,设置异常数据检测器,完成异常数据检测。该方法虽然能够有效提升异常数据的检测效果,但过程复杂,实操性不强1。为了解决这些问题,设计出一种采用固定点算法(FAST Inde
7、pendent Component Analysis,FastICA)的网络安全入侵检测防护系统。该算法用于提取原始独立数据,收敛速度快、分离效果好,被广泛应用于系统防护领域2。本文通过软硬件设计,引入FastICA 算法提取异常数据,最终完成系统设计。系统测试表明,本系统可显著提升网络异常数据的检测能力,精度较高,与优化粒子群算法相比具有显著优势,极大提升了网络安全入侵检测效果。2023 年 福 建 电 脑 111 2 硬件设计 硬件分为数据接收、数据解码及数据预处理三大功能模块,对其进行集中处理。2.1 数据接收 在数据接收功能模块中,选取 ATC600-C 数据信息接收器,可收集数据信息
8、并将信息发送到设备上。应用程序编程接口(Application Programming Interface,API)为输入接口,保护系统内部设置,确保数据信息准确输入3。数据接收同时具备数据寻找与数据抓取能力。在保持持续接入状态的情况下,随着入侵数据的增加,应用参量可形成识别体,再进入过滤规则内。数据接收模块如图 1 所示。图 1 数据接收功能模块 2.2 数据解码 数据解码功能模块负责网络安全信息的传递。在数据接收功能模块的作用下,能够根据既定的防护解码函数实现对开放源代码参量的处理4。当入侵数据信息达到网关后,数据解码功能模块会立即由断开变为连接。随着用户数据报协议(User Datagr
9、am Protocol,UDP)作用强度的不断增加,各类层次的结构主体能够实现对数据信息的分层解码处理,并将处理结构整合成信息应用形式5。出于安全性考虑,这些数据信息并无法完全传输到下层结构体内,而需要暂时存储于数据预处理功能模块中,再借助传输通道传输至数据库内。数据解码功能模块如图 2 所示。图 2 数据解码功能模块 2.3 数据预处理 数据预处理功能模块可分析已生成入侵检测信号的应用能力。从执行角度分析,数据预处理功能模块的受控等级较高,能够根据连接形式更改数据编译。一般而言,数据库中已编译信息的应用程度越高,数据预处理功能模块的执行能力越强6。数据预处理功能模块如图 3 所示。图 3 数
10、据预处理功能模块 3 软件设计 在系统硬件支持下,根据页面配置、规则数据展示及过滤函数计算的流程,构建系统软件执行环境,与硬件结合实现基于 FastICA 算法的网络安全入侵检测防护系统的有效应用。3.1 页面配置 页面配置处于系统核心应用中,根据 IP 输入确定与服务器匹配的端口。若配置产生独立数据,系统对象可对页面进行设置(见表 1)。一般而言,单一页面仅对应单一 IP,当已输入数据信息出现变化时,结构体中暂存的参量可传输至数据库内。表 1 页面配置原理 项目 已输入信息未达到最大存储 已输入信息达到最大存储 配置要求 主机直接输入 数据库 在服务器作用下,主机直接输入数据库 配置形式 自
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