特征选择的轻量级入侵检测系统

特征选择能够很好地消除冗余和噪音特征,有利于提高入侵检测系统的检测速度和效果,因而对基于特征选择的入侵检测系统进行研究是必要的,也符合入侵检测领域的发展趋势。提出了一种基于过滤器模式的轻量级入侵检测系统,无论是在数据集的特征选择算法还是分类器的参数优化上,都给出了有效的实施策略,提高了检测速度,降低了分类干扰,提高了入侵检测的检测率。     

基于特征选择的网络入侵检测方法

针对现有入侵检测算法中存在着冗余或噪音特征导致的检测模型精度下降与训练时间过长的问题进行了研究,将特征选择算法引入到入侵检测领域,提出了一种基于特征选择的入侵检测方法.利用不同的离散化与特征选择算法生成具有差异的多个最优特征子集,并对每个特征子集进行归一化处理,用分类算法对提取后的特征进行学习建模.通过实验将该方法与基于传统算法（决策树、朴素贝叶斯、支持向量机）的入侵检测方法作比较,实验结果表明,该方法有效地提高了检测攻击的准确率,并且降低了模型的训练时间.     

基于轻量级人工免疫计算的混合入侵检测方法

针对大规模网络环境下的入侵检测系统需要处理的网络数据含有大量的冗余与噪音的问题,设计了一种基于轻量级人工免疫计算的混合入侵检测方法.利用最小信息熵离散化算法预处理检测数据,根据主元分析算法(PCA)进行特征提取,通过提取特征矩阵降低数据维度;设计了基于否定选择算法的在线检测,对于未知的或者大规模的连接则提取其特征并实现基于人工免疫计算的入侵检测.最后利用进化能力的异常检测器进行训练和检测,并将提取的异常特征模式加入到快速匹配的数据库来及时地更新数据库.仿真实验表明算法能够提高混合检测器系统的检测效率,同时检测速度能够满足实时性的要求.     

一种轻量级入侵检测技术

入侵检测系统需要处理大量冗余与无关数据,使得系统耗用的计算资源很大,导致系统训练时间长、实时性差、检测效果不佳.提出一种轻量级的入侵检测技术,该技术首先采用快速相关性特征选择方法消除冗余及无关特征,然后采用主成分分析对特征进行抽取.实验结果表明,此方法能够大量消减入侵检测系统需要处理的数据量,有效提升了系统性能.     

融合邻域粗糙集与粒子群优化的网络入侵检测

入侵检测数据往往含有大量的冗余、噪音特征及部分连续型属性,为了提高网络入侵检测的效果,利用邻域粗糙集对入侵检测数据集进行属性约简,消除冗余属性及噪声,也避免了传统粗糙集在连续型属性离散化过程中带来的信息损失;使用粒子群算法优化支持向量机的核函数参数和惩罚参数,以避免靠主观选择参数带来精度较低的风险,进一步提高入侵检测的性能。仿真实验结果表明,该算法能有效提高入侵检测的精度,具有较高的泛化性和稳定性。     

基于遗传算法的入侵检测特征选择*

针对入侵检测日志数据存在大量不相关特征和冗余特征,导致入侵检测数据集维数较高,检测算法实时性较低的问题,提出一种基于遗传算法的入侵检测特征选择算法。首先删除入侵检测数据集中的不相关特征及冗余特征,构建有效特征集L,并通过偏F检验对特征进一步选择,构成待优化特征集L’;然后采用遗传算法对L’进行优化选择,选出最能反映系统状态的特征集L″。仿真实验结果证明,该算法在保证特征分类精度和确保入侵检测漏检率、误检率尽量小的前提下明显提高了入侵检测的效率。     

基于粒子群优化的入侵特征选择算法

针对高维数入侵检测数据集中信息冗余导致入侵检测算法处理速度慢的问题,提出了一种基于粒子群优化的入侵特征选择算法,通过分析网络入侵数据特征之间的相关性,可使粒子群优化算法在所有特征空间中优化搜索,自主选择有效特征子集,降低数据维度。实验结果表明该算法能够有效去除冗余特征,减少特征选择时间,在保证检测准确率的前提下,有效地提高了系统的检测速度。     

基于堆叠极限树集成算法的信息物理系统入侵检测方法

信息物理融合系统(Cyber-Physical systems,CPS)是由信息系统和物理系统融合而成,从而引入了信息系统中普遍存在的安全隐患.传统信息系统的入侵检测算法专注于检测的准确率而忽略算法的复杂度和实时性,不适用于CPS.为了解决CPS入侵检测的实时性问题,提出一种结合相关性特征选择的堆叠极限树集成算法(CFS-SET).针对CPS中数据特征众多的特点,使用基于相关性的特征选择算法(Correlation-based Feature Subset Selection,CFS),去除不相关和冗余特征.采用堆叠极限树算法,进行入侵行为检测.基于Power System Dataset进行实验,结果表明,CFS-SET算法在保证分类准确率的同时,可以节省训练和预测计算时间,满足CPS对实时性的要求.     

基于特征选择的网络入侵检测模型

研究网络安全问题,网络入侵手段多样,特征多,存在大量不利的冗余特征,传统网络入侵检测不考虑特征冗余,检测效率和正确论低。为更一步提高了网络安全,提出一种特征选择的网络入侵检测模模型。采用粒子群算法对网络系统状态特征和支持向量机参数进行同步选择,找到最优网络入侵检测模型特征和模型参数,降低了模型的输入样本维数。仿真结果表明,改进算法可降低特征维数,消除了不利于提高检测结果的冗余特征,并提高了网络入侵检测正确率,适合于小样本、实时要求高的网络入侵检测。     

面向入侵检测的基于IMGA和MKSVM的特征选择算法

入侵检测系统处理的数据具有数据量大、特征维数高等特点,会降低检测算法的处理速度和检测效率。为了提高入侵检测系统的检测速度和准确率,将特征选择应用到入侵检测系统中。首先提出一种基于免疫记忆和遗传算法的高效特征子集生成策略,然后研究基于支持向量机的特征子集评估方法。并针对可能出现的数据集不平衡造成的特征子集评估能力下降,以黎曼几何为依据,利用保角变换对核函数进行修改,以提高支持向量机的分类泛化能力。实验仿真表明,提出的特征选择算法不仅可以提高特征选择的效果,而且在不平衡数据集上具有更好的特征选择能力。还表明,基于该方法构建的入侵检测系统与没有运用特征选择的入侵检测系统相比具有更好的性能。     

Comparative study for feature selection algorithms in intrusion detection system

The Intrusion Detection System (IDS) deals with the huge amount of network data that includes redundant and irrelevant features causing slow training and testing procedure, higher resource usage and poor detection ratio. Feature selection is a vital preprocessing step in intrusion detection. Hence, feature selec-tion is an essential issue in intrusion detection and need to be addressed by selec-ting the appropriate feature selection algorithm. A major challenge to select the optimal feature selection methods can precisely calculate the relevance of fea-tures to the detection process and the redundancy among features. In this paper, we study the concepts and algorithms used for feature selection algorithms in the IDS. We conclude this paper by identifying the best feature selection algorithm to select the important and useful features from the network dataset.     

Multivariate correlation coefficient and mutual information-based feature selection in intrusion detection

Feature selection is one of the major problems in an intrusion detection system (IDS) since there are additional and irrelevant features. This problem causes incorrect classification and low detection rate in those systems. In this article, four feature selection algorithms, named multivariate linear correlation coefficient (MLCFS), feature grouping based on multivariate mutual information (FGMMI), feature grouping based on linear correlation coefficient (FGLCC), and feature grouping based on pairwise MI, are proposed to solve this problem. These algorithms are implementable in any IDS. Both linear and nonlinear measures are used in the sense that the correlation coefficient and the multivariate correlation coefficient are linear, whereas the MI and the multivariate MI are nonlinear. Least Square Support Vector Machine (LS-SVM) as an intrusion classifier is used to evaluate the selected features. Experimental results on the KDDcup99 and Network Security Laboratory-Knowledge Discovery and Data Mining (NSL) datasets showed that the proposed feature selection methods have a higher detection and accuracy and lower false-positive rate compared with the pairwise linear correlation coefficient and the pairwise MI employed in several previous algorithms.     

适合于入侵检测的分步特征选择算法

针对入侵检测数据集维数高,导致检测算法处理速度慢,而其中包含许多对检测效果影响不大的特征的问题,提出了一种分步特征选择算法。它通过对相关特征和冗余特征的定义,以互信息为准则,首先删除不相关特征,然后删除冗余特征。该算法的时间复杂性低,且独立于检测算法,可以通过调整阈值平衡检测精度和特征的数量。以权威数据集KDD-99为实验数据集,对多种检测算法进行了实验。结果表明,该算法能有效地选择特征向量,保证检测精度,提高检测速度。     

基于改进多目标遗传算法的入侵检测集成方法

针对现有入侵检测算法中存在着对不同类型攻击检测的不均衡性以及冗余或无用特征导致的检测模型复杂与检测精度下降的问题,提出了一种基于改进多目标遗传算法的入侵检测集成方法.利用改进的多目标遗传算法生成检测率与误报率均衡优化的最优特征子集的集合,并采用选择性集成方法挑选精确的、具有多样性的基分类器构造集成入侵检测模型.实验结果表明,该算法能够有效地解决入侵检测中存在的特征选择问题,并在保证较高检测精度的基础上,对不同类型的攻击检测具有良好的均衡性.     

一种面向网络入侵检测的特征选择方法

在网络入侵检测中,不相关或冗余的特征使得检测变得越来越困难,为了提高检测的精度和效率,提出了一种新的网络入侵检测的特征选择方法.该方法首先利用粗糙集理论的特性对特征进行筛选;然后利用遗传算法在解决NP问题上的并行性、鲁棒性和全局优化搜索等特点,在剩余的特征子集中寻找最优子集.考虑到早熟问题会使遗传算法陷入局部最优,采用对种群聚类的方式建立自适应的交叉、变异率,种群个体交叉时在不同的类内随机选择从而保证群体多样性,每次迭代均保留父代的最优个体.在入侵检测的经典数据集KDD CUP 99上检验了算法的有效性,使用SVM分类器对选出的特征子集进行性能评估.实验结果表明,该方法与相关研究对比提高了入侵检测系统的精度和效率.     

基于GQPSO算法的网络入侵特征选择方法

高维网络数据中的无关属性和冗余属性容易使分类算法的网络入侵检测速度变慢、检测率降低。为此,提出一种基于遗传量子粒子群优化(GQPSO)算法的网络入侵特征选择方法,该方法将遗传算法中的选择变异策略与QPSO有机结合形成GQPSO算法,并以网络数据属性之间的归一化互信息量作为该算法适应度函数,指导其对网络数据的属性约简,实现网络入侵特征子集的优化选择。在KDDCUP1999数据集上进行仿真实验,结果表明,与QPSO算法、PSO算法相比,该方法能更有效地精简网络数据特征,提高分类算法的网络入侵检测速度及检测率。     

应用于入侵取证的改进信息增益算法

基于信息增益算法的特征选择虽然能够较好地解决入侵取证中存在的数据高维海量问题,但由于没有考虑特征之间的关系,导致特征子集中存在着冗余特征,从而影响了入侵取证的速度和精度,由此提出一种改进的基于特征冗余度的信息增益算法。通过添加对特征之间冗余度的判断,在删除无关特征的同时过滤了冗余特征,使特征子集得到有效精简。经实验验证,该算法能有效地选择特征向量,保证检测精度,提高检测速度。