基于网络处理器的入侵检测系统的设计与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文基于网络处理器的入侵检测系统的设计与实现姓名：周震申请学位级别：硕士专业：计算机应用指导教师：胡越明20071201上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：周震日期：2008年1月23日III上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校

2、保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密√。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：周震指导教师签名：胡越明日期：2008年1月23日日期：2008年1月23日IV上海交通大学硕士学位论文基于网络处理器的入侵检测系统的设计与实现摘要入侵检测技术是网络安全的核心技术，目前入侵检测系统的处理速度远远不能满足网络的高速发展。大多数网络入侵检测系统在不牺牲检测质量的前提下，无法处理

3、千兆网络满负荷时的数据量。同时大多数入侵检测系统也不能满足灵活性、可扩展性方面的要求。本文通过对现有的入侵检测系统的体系结构和模式匹配算法进行重新设计，提出了一种新的基于网络处理器入侵检测系统结构。IXP2400是Intel公司推出的新一代网络处理器。IXP2400是近几年发展的针对网络数据处理特征的新技术，其核心内容是采用多级并行处理技术和专用功能部件代替复杂费时算法，以获得极大的数据包处理性能。本人深入研究了Intel公司提供的IXP2400系列网络处理器的体系架构；学习了解了入侵检测系统所要求的功能及性能特点；提出了整个系统“数据采集－基于协议的解析分类－匹配检测”的设计思想；实现了该

4、系统各个模块的功能目标；并在模拟环境下进行了仿真，验证了系统的实现方案。在系统的设计和实现过程中，该系统利用IXP2400处理器内部硬件的高性能和可扩展性特点，采用多处理器并行处理结构，并对模式匹配算法加以改进，大大提高了入侵检测速度，改善了系统性能。关键词：入侵检测系统，MWM模式匹配算法，网络处理器，IXP2400，微引擎5上海交通大学硕士学位论文THEDESIGNANDIMPLEMENTATIONOFINTRUSIONDETECTIONSYSTEMBASEDONNETWORKPROCESSORABSTRACTIntrusiondetectionisadynamiccoretechnol

5、ogyinnetworksecurity.Theprocessspeedofintrusiondetectionsystemcan’tkeepupwiththehighspeedofnetworktodaythanbefore.Innetworksecurityfield,Mostoftheintrusiondetectionsystemscouldnothandletheprocessingwiththemaximaldataloadin1000Mbps-levelnetworks.Thesesystemscouldnotmeettherequirementsoffacilityandsc

6、alabilityeither.ThisarticleproposesanewnetworkintrusiondetectionsystemarchitecturebasedonnetworkprocessorbyredesigningtheIDS’sarchitectureandpatternmatchingarithmetic.IXP2400isanewgenerationnetworkprocessorofIntelCorporation.It’sanewlydevelopedtechnologyfocusingonprocessingdataonthenetwork.Itemploy

7、smulti-gradesparallelandspecialfunctionunitstoacceleratethespeedofcomplexandtime-consumingalgorithms,sothatthebestprocessingperformancecanbereached.ThemainworkIdidcomprisedeeplyresearchingofIXP2XXXprocessor