一種基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)入侵多媒體包多線程擇危方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)入侵多媒體包 多線程擇危方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，國(guó)際國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域硝煙四起，網(wǎng)絡(luò)安全事故頻頻曝出，網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè) 系統(tǒng)作為一種有效的防護(hù)手段，能夠快速發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攻擊的發(fā)生，但是隨著網(wǎng)絡(luò)速度的提高， 網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)常會(huì)因來不及檢測(cè)而出現(xiàn)丟包、漏檢的狀況，當(dāng)漏檢不可避免時(shí)，如何將 危險(xiǎn)降至最低，是亟待解決的問題。
[0003] 隨著網(wǎng)絡(luò)速度的提高，多媒體數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)流量中所占比例越來越大，因?yàn)槎嗝?體信息種類較多，而且不同類型多媒體數(shù)據(jù)的安全性相差較大，在系統(tǒng)處理能力有限的前 提下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)流量過大、丟包已不可避免時(shí)，應(yīng)當(dāng)挑選危險(xiǎn)度高的多媒體數(shù)據(jù)包優(yōu)先處理， 而不應(yīng)將其一視同仁。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)入侵多媒體包多線程擇危方法，解 決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)無法根據(jù)多媒體數(shù)據(jù)包的危險(xiǎn)系數(shù)擇危處理問 題。 陽〇化]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)入侵多媒體包多線程擇危 方法，具體按照W下步驟實(shí)施：
[0006] 步驟1、個(gè)體編碼；
[0007] 步驟2、初始化；
[0008] 步驟3、適應(yīng)度值評(píng)價(jià)檢測(cè)；
[0009] 步驟4、選擇運(yùn)算；
[0010] 步驟5、交叉運(yùn)算；
[0011] 步驟6、變異運(yùn)算；
[0012] 步驟7、循環(huán)及終止條件判斷；
[0013] 步驟8、向各線程分配多媒體數(shù)據(jù)包。
[0014] 本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0015] 步驟1具體按照W下步驟實(shí)施：
[0016] 步驟（1. 1)、設(shè)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)每個(gè)線程的負(fù)載為L(zhǎng)T，現(xiàn)捕獲到n個(gè)多媒 體數(shù)據(jù)包Pi，P2，P3, ...，P。，n個(gè)多媒體數(shù)據(jù)包對(duì)系統(tǒng)帶來的負(fù)載分別為1化），其中 1化）G(〇，1口，（i=l，2，...，n)，另設(shè)所述n個(gè)多媒體數(shù)據(jù)包的危險(xiǎn)系數(shù)為Dt(Pl)，t= 1, 2,, 138〇
[0017] 步驟（1.2)、設(shè)步驟（1.1)中的線程總數(shù)為k個(gè)，設(shè)k個(gè)線程的編號(hào)分別為 Ti,T^,T3,......Tk，化《n)，將n個(gè)多媒體數(shù)據(jù)包Pi，P2,P3,. . .，P。隨機(jī)裝入k個(gè)線程中，對(duì) 應(yīng)產(chǎn)生的k個(gè)線程的排列順序即為染色體編碼。
[0018] 步驟2具體按照W下步驟實(shí)施：
[0019] 步驟（2. 1)、設(shè)置進(jìn)化代數(shù)計(jì)數(shù)器t，t為整形變量，并且對(duì)t賦初值為0;
[0020] 步驟（2.2)、設(shè)置最大進(jìn)化代數(shù)T，T為整形變量；
[0021]步驟（2. 3)、設(shè)初始群體為P(0)，P(0)由步驟1中具有染色體編碼的線程隨機(jī)排 列產(chǎn)生。
[0022] 步驟3具體按照W下步驟實(shí)施：
[002引步驟化1)、定義目標(biāo)函數(shù)：設(shè)m(m《k)為所用線程的數(shù)目，T(Pi)為數(shù)據(jù)包Pi所 裝入線程的編號(hào)，其中1《i《n，S,為T,線程所裝入數(shù)據(jù)包的負(fù)載之和，則目標(biāo)函數(shù)
[0024]
[00巧]上式中a為某一線程T,中所裝多媒體數(shù)據(jù)包的負(fù)載之和超出該線程負(fù)載時(shí)遺傳 算法的懲罰因子；
[00%] 步驟（3. 2)、每個(gè)線程內(nèi)多媒體數(shù)據(jù)包的危險(xiǎn)系數(shù)目標(biāo)函數(shù)定義如下： 陽0八]Dt。tal=max5：PlDt(Pl)，其中，l《i《n，l《t《138，
[0028] 上式中Dt(Pi)表示多媒體數(shù)據(jù)包Pi的危險(xiǎn)系數(shù)；
[0029]步驟（3. 3)、設(shè)適應(yīng)度計(jì)算函數(shù)為F狂)，令F狂）=f狂）；
[0030]步驟（3. 4)、根據(jù)適應(yīng)度計(jì)算函數(shù)F00對(duì)群體P(t)計(jì)算各個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度。
[0031] 步驟4具體為：采用常規(guī)比例選擇算子作為選擇算子，將選擇算子作用于步驟3的 群體P(t)，得到群體P'（t)。
[0032] 步驟5具體為：采用常規(guī)單點(diǎn)交叉算子作為交叉算子，將交叉算子作用于步驟4得 到的群體P'（t)，得到群體P" (t)。
[0033] 步驟6具體為：采用編碼字符集V= {Ti，T2,T3,......TJ范圍內(nèi)的均勻隨機(jī)變異 作為變異算子，其中，Ti，T2,T3,……Tk表示k個(gè)線程，將變異算子作用于所述步驟5得到 的群體P"(t)，得到下一代群體P"'（t+1)。
[0034] 步驟7具體為：
[00對(duì)若t< =T，則令t-t+1，并將群體P"'（t)作為新一代群體，即P(t) -P"'（t)， 轉(zhuǎn)至所述步驟2,開始下一次循環(huán)；若t〉T，則W進(jìn)化過程中步驟3中所得到的具有最大適應(yīng) 度的群體作為最優(yōu)解輸出，終止計(jì)算。
[0036] 步驟8具體為：
[0037] 根據(jù)步驟7最終計(jì)算所得擁有最大適應(yīng)度的群體所代表的多媒體數(shù)據(jù)包，向各線 程Ti，T2,. . .Tk中分配多媒體數(shù)據(jù)包，如果線程T，（1《j《k)中所裝載多媒體數(shù)據(jù)包的負(fù) 載之和超出該線程負(fù)載能力，則將超出的多媒體數(shù)據(jù)包裝到線程Tw中。
[0038] 本發(fā)明的有益效果是，一種基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)入侵多媒體包多線程擇危方法， 該方法能在漏檢發(fā)生時(shí)，根據(jù)不同線程的最大處理能力，按照多媒體數(shù)據(jù)包的危險(xiǎn)系數(shù)擇 危優(yōu)先處理，使用該方法能夠使網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)將有限的處理能力集中在更危險(xiǎn)的多媒 體數(shù)據(jù)包上。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0040] 本發(fā)明一種基于遺傳算法的網(wǎng)絡(luò)入侵多媒體包多線程擇危方法，具體按照W下步 驟實(shí)施：
[0041] 步驟1、個(gè)體編碼：
[0042] 使用遺傳算法時(shí)，需要進(jìn)行染色體編碼，染色體編碼方法定義如下：
[00創(chuàng)設(shè)k個(gè)線程的編號(hào)分別為Ti，T2,T3,......Tk，化《n)，如果要將n個(gè)多媒體數(shù)據(jù) 包要裝入運(yùn)k個(gè)線程中，則各個(gè)數(shù)據(jù)包Pi(i=l，2，...，n)所裝入線程的編號(hào)構(gòu)成的順序 排列就構(gòu)成染色體編碼，即使用的是等長(zhǎng)度的字符代碼編碼方法，例如：將n個(gè)多媒體數(shù)據(jù) 包Pi(i=1，2,. . .，n)裝入由Ti，T2,T3,……Tk構(gòu)成的k個(gè)線程中，n個(gè)多媒體數(shù)據(jù)包P1(i =1，2,. . .，n)依次對(duì)應(yīng)的線程順序如下：
[0044]
[0045]則表示將數(shù)據(jù)包Pi，P3,P。裝入T1線程，將數(shù)據(jù)包P2裝入T3線程，...等等。初始 群體可W由Ti，T2,T3,......Tk的隨機(jī)排列產(chǎn)生。
[0046] 步驟1具體按照W下步驟實(shí)施：
[0047] 步驟（1. 1)、設(shè)網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)每個(gè)線程的負(fù)載為L(zhǎng)T，現(xiàn)捕獲到n個(gè)多媒 體數(shù)據(jù)包Pi，P2，P3, ...，P。，n個(gè)多媒體數(shù)據(jù)包對(duì)系統(tǒng)帶來的負(fù)載分別為1化），其中 1化）G(〇，1口，（i=l，2，...，n)，另設(shè)所述n個(gè)多媒體數(shù)據(jù)包的危險(xiǎn)系數(shù)為Dt(Pl)，t= 1, 2,. . . , 138 ； W48] 步驟（1.2)、設(shè)步驟（1.1)中的線程總數(shù)為k個(gè)，設(shè)k個(gè)線程的編號(hào)分別為 Ti,T^,T3,......Tk，化《n)，將n個(gè)多媒體數(shù)據(jù)包Pi，P2,P3,. . .，P。隨機(jī)裝入k個(gè)線程中，對(duì) 應(yīng)產(chǎn)生的k個(gè)線程的排列順序即為染色體編碼；
[0049] 步驟2、初始化，具體按照W下步驟實(shí)施：
[0050] 步驟（2. 1)、設(shè)置進(jìn)化代數(shù)計(jì)數(shù)器t，t為整形變量，并且對(duì)t賦初值為0 ;
[0051] 步驟（2. 2)、設(shè)置最大進(jìn)化代數(shù)T，T為整形變量；
[0052]步驟（2. 3)、設(shè)初始群體為P(0)，P(0)由步驟1中具有染色體編碼的線程隨機(jī)排 列產(chǎn)生；
[0053] 步驟3、適應(yīng)度值評(píng)價(jià)檢測(cè)：
[0054] 遺傳算法按與個(gè)體適應(yīng)度成正比的概率來決定當(dāng)前群體P(t)中各個(gè)個(gè)體遺傳到 下一代群體中的機(jī)會(huì)多少，P(t)表示進(jìn)化至第t代時(shí)群體的總稱，為了正確估計(jì)運(yùn)個(gè)概率， 要求對(duì)群體P(t)計(jì)算各個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度，具體按照W下步驟實(shí)施：
[00對(duì)步驟化1)、定義目標(biāo)函數(shù)：設(shè)m(m《k)為所用線程的數(shù)