面向不完备信息网络的集成神经网络入侵检测方法
2021-11-16张翼英阮元龙
张翼英,阮元龙,尚 静
(天津科技大学人工智能学院,天津 300457)
近年来,随着网络技术的进步,网络安全问题日益严峻,各种各样的入侵方式层出不穷.根据中国互联网应急中心2020年2月发布的《网络信息安全与动态周报》[1]的数据显示,境内感染网络病毒的设备数量达到132万个[2].网络入侵威胁着用户的信息安全,因此入侵检测[3]的重要性日益凸显,建立一套有效的检测机制尤为必要.
随着人工智能的兴起,有学者[3-4]将机器学习引入入侵检测系统.但是,基于深度学习的入侵检测方法存在3个问题:第一,深度学习结构复杂,需要花费大量时间训练参数,检测实时性不好[5];第二,训练需要大量完备的数据,以增强模型的训练效果[6];第三,神经网络复杂的结构决定了其强大的拟合能力,但同时容易导致过拟合.
目前,国内外基于深度学习方法的入侵检测研究均取得一定成果.针对训练效率,Khan等[7]结合主成分分析方法(principal component analysis,PCA)和贝叶斯网络,基于PCA提取数据主要特征,基于贝叶斯网络进行入侵分类,但检测时效性不好.Gurung等[8]采用基于深度置信网络(deep belief network,DBN)与支持向量机(support vector machine,SVM)相结合的模型,模型的检测准确率高,但在训练时长上存在不足.Lopez-Martin等[9]采用基于稀疏自编码器(sprarse auto-encoder,SAE)的特征提取方法,并用自学习(self-taught learning,STL)的方式对数据进行有监督的训练,检测准确率在90%以上,但训练时间过长.冯文英等[10]设计了一种完全基于前馈神经网络的检测模型(simplified feed-forward intrusion detection,SFID),模型通过神经元个数逐级递减,消除样本数据中的冗余……
