一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的ac算法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種AC算法，尤其涉及一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法。
【背景技術(shù)】
[0002]入侵檢測作為主要的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)被人們進行了大量的研宄，獲得了長足的發(fā)展。但是現(xiàn)今的入侵檢測技術(shù)遠(yuǎn)非完美，仍有巨大的進步空間。隨著近幾年來Internet的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)干線基本都采用光纖作為傳輸設(shè)備，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬較以前有顯著提高，網(wǎng)絡(luò)速度也越來越快，這就要求入侵檢測系統(tǒng)提高檢測效率。同時，隨著攻擊方法的不斷翻新，入侵檢測系統(tǒng)難以做到檢測出所有的攻擊，從而使得入侵檢測系統(tǒng)出現(xiàn)大量的誤報和漏報行為。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要提供一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，解決入侵檢測的檢測效率低及檢測準(zhǔn)確性差等問題。
[0004]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，其預(yù)處理步驟為:
(1)按基本AC算法的方法構(gòu)造有限狀態(tài)自動機，將有限自動機用二維數(shù)組存儲；
(2)壓縮有限狀態(tài)自動機存儲數(shù)組的全O列，之后查詢數(shù)組中的全O列，記錄全O列的位置信息，刪除數(shù)組中所有的全O列；
優(yōu)選的，所述算法的匹配步驟為:
(1)從待匹配文本T中新讀取一個字符CHAR;
(2)在未用字符表中查找新讀入的字符，如果在其中找到CHAR，就置當(dāng)前狀態(tài)currentstate為0，流程轉(zhuǎn)至(I )，否則繼續(xù)下面的操作；
(3)將CHAR減去未用字符表中ASCII碼小于CHAR的字符的數(shù)量；
(4)根據(jù)輸出函數(shù)判斷是否有匹配存在；
(5)如果文本讀取完畢就退出，否則返回(I)。
[0005]優(yōu)選的，預(yù)處理步驟(3)中其壓縮步驟為:
(1)遍歷數(shù)組的行，根據(jù)設(shè)定的閾值將行分段，記錄各段的元素；
(2)計算各段的長度以及起始位置；
(3)按sparse-bandsformat格式將各行數(shù)據(jù)分別存儲在不同的一維組中，并令一指針數(shù)組指向它們。
[0006]優(yōu)選的，在預(yù)處理步驟(2)刪除數(shù)組中所有O列后，需要對數(shù)組的各行采用sparse-bands format 格式進行壓縮。
[0007]優(yōu)選的，在AC算法匹配步驟3之后需要將3的計算結(jié)果根據(jù)sparse-bandsformat格式的定義查找到對應(yīng)的狀態(tài)，并將其置為current state。
[0008]優(yōu)選的，在進行匹配步驟之前需要設(shè)待匹配的文本串為 text ο
[0009]有益效果:本發(fā)明提供一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，改進的AC算法與其它AC算法相比，空間開銷最小，改進AC算法占用的存儲空間為1027.01MB，而其他AC算法占用的存儲空間為635.13MB，比前者少占用存儲空間391.88MB，性能提升38.2%。同時，改進AC算法比占用1327.96MB的基本AC算法性能提升52.2%，比占用688.89MB的基于sparse-bands format存儲格式的改進AC算法性能提升7.8%，該算法的設(shè)計是成功的。
【附圖說明】
[0010]圖1:算法匹配過程流程圖。
[0011]圖2:模式集合P對應(yīng)的DFA圖。
[0012]圖3:DFA存儲數(shù)組。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。
[0014]本發(fā)明提供一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，其預(yù)處理步驟為:
(1)按基本AC算法的方法構(gòu)造有限狀態(tài)自動機，將有限自動機用二維數(shù)組存儲；
(2)壓縮有限狀態(tài)自動機存儲數(shù)組的全O列，之后查詢數(shù)組中的全O列，記錄全O列的位置信息，刪除數(shù)組中所有的全O列；
所述算法的匹配步驟為:
(1)從待匹配文本T中新讀取一個字符CHAR;
(2)在未用字符表中查找新讀入的字符，如果在其中找到CHAR，就置當(dāng)前狀態(tài)currentstate為0，流程轉(zhuǎn)至(I )，否則繼續(xù)下面的操作；
(3)將CHAR減去未用字符表中ASCII碼小于CHAR的字符的數(shù)量；
(4)根據(jù)輸出函數(shù)判斷是否有匹配存在；
(5)如果文本讀取完畢就退出，否則返回(I)。
[0015]其中，預(yù)處理步驟(3)中其壓縮步驟為:
(1)遍歷數(shù)組的行，根據(jù)設(shè)定的閾值將行分段，記錄各段的元素；
(2)計算各段的長度以及起始位置；
(3)按sparse-bandsformat格式將各行數(shù)據(jù)分別存儲在不同的一維組中，并令一指針數(shù)組指向它們，在預(yù)處理步驟(2)刪除數(shù)組中所有O列后，需要對數(shù)組的各行采用sparse-bands format格式進行壓縮，在AC算法匹配步驟3之后需要將3的計算結(jié)果根據(jù)sparse-bands format格式的定義查找到對應(yīng)的狀態(tài)，并將其置為current state，在進行匹配步驟之前需要設(shè)待匹配的文本串為text。
[0016]為了能形象地表述AC算法的預(yù)處理過程和匹配過程，舉一個例子進行說明。設(shè)模式集合為P= {he, she, his, hers, herb, shank}，在預(yù)處理階段，首先按照基本AC算法的方法構(gòu)建模式集合P對應(yīng)的有限狀態(tài)自動機，該有限狀態(tài)自動機如圖2所示，存儲該有限狀態(tài)自動機的二維數(shù)組如圖3所示，可以看到該數(shù)組存在大量的O元素，查詢數(shù)組中的全O列，并將它們對應(yīng)的字符存入未用字符表中。然后，根據(jù)雙重壓縮AC算法執(zhí)行全O列的刪除，之后再按照sparse-bands format格式對數(shù)組的各行進行壓縮，最終得模式集合P對應(yīng)的的有限狀態(tài)自動機存儲格式。
[0017]完成預(yù)處理后就可以利用壓縮后的有限狀態(tài)自動機進行字符串匹配了。匹配過程為:
(1)讀入字符CHAR=u，u在未用字符表中，置currentstate為O ;
(2)讀入字符CHAR=h，它不在未用字符表中，經(jīng)查未用字符表中ASCII碼小于h的字符數(shù)量為101個；
(3)‘h’ -101=3 ；
(4)根據(jù)sparse-bandsformat存儲格式，計算“3”對應(yīng)Ptr_0 (3)=1，因此置current state 為 I ；
(5)讀入字符CHAR=e，它不在未用字符表中，經(jīng)查未用字符表中ASCII碼小于e的字符數(shù)量為99個；
(6)‘e’ -99=2 ；
(7)根據(jù)sparse-bandsformat存儲格式計算“2”對應(yīng)Ptr_l (2)=2，因此置currentstate 為 2 ；
(8)在輸出函數(shù)中查詢到有模式“he”發(fā)生匹配，將該匹配信息輸出。
[0018]本發(fā)明提供一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，改進的AC算法與其它AC算法相比，空間開銷最小，改進AC算法占用的存儲空間為1027.01MB，而其他AC算法占用的存儲空間為635.13MB，比前者少占用存儲空間391.88MB，性能提升38.2%。同時，改進AC算法比占用1327.96MB的基本AC算法性能提升52.2%，比占用688.89MB的基于sparse-bandsformat存儲格式的改進AC算法性能提升7.8%，該算法的設(shè)計是成功的。
[0019]由技術(shù)常識可知，本發(fā)明可以通過其它的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，上述公開的實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，其特征在于，其預(yù)處理步驟為: (1)按基本AC算法的方法構(gòu)造有限狀態(tài)自動機，將有限自動機用二 維數(shù)組存儲； (2)壓縮有限狀態(tài)自動機存儲數(shù)組的全O列，之后查詢數(shù)組中的全O列，記錄全O列的位置信息，刪除數(shù)組中所有的全O列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，其特征在于，所述算法的匹配步驟為: (1)從待匹配文本T中新讀取一個字符CHAR; (2)在未用字符表中查找新讀入的字符，如果在其中找到CHAR，就置當(dāng)前狀態(tài)currentstate為O，流程轉(zhuǎn)至(I )，否則繼續(xù)下面的操作； (3)將CHAR減去未用字符表中ASCII碼小于CHAR的字符的數(shù)量； (4)根據(jù)輸出函數(shù)判斷是否有匹配存在； (5)如果文本讀取完畢就退出，否則返回(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，其特征在于，預(yù)處理步驟(3)中其壓縮步驟為: (1)遍歷數(shù)組的行，根據(jù)設(shè)定的閾值將行分段，記錄各段的元素； (2)計算各段的長度以及起始位置； (3)按sparse-bandsformat格式將各行數(shù)據(jù)分別存儲在不同的一維組中，并令一指針數(shù)組指向它們。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，其特征在于，在預(yù)處理步驟(2)刪除數(shù)組中所有O列后，需要對數(shù)組的各行采用sparse-bands format格式進行壓縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，其特征在于，在AC算法匹配步驟3之后需要將3的計算結(jié)果根據(jù)sparse-bands format格式的定義查找到對應(yīng)的狀態(tài)，并將其置為current state。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，其特征在于，在進行匹配步驟之前需要設(shè)待匹配的文本串為text。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種應(yīng)用于入侵檢測系統(tǒng)的AC算法，改進的AC算法與其它AC算法相比，空間開銷最小，改進AC算法占用的存儲空間為1027.01MB，而其他AC算法占用的存儲空間為635.13MB，比前者少占用存儲空間391.88MB，性能提升38.2%。同時，改進AC算法比占用1327.96MB的基本AC算法性能提升52.2%，比占用688.89MB的基于sparse-bands format存儲格式的改進AC算法性能提升7.8%，該算法的設(shè)計是成功的。
【IPC分類】H04L29-06
【公開號】CN104869110
【申請?zhí)枴緾N201510091101
【發(fā)明人】肖守柏
【申請人】江西科技學(xué)院
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月1日