面向骨干网NIDS的细粒度并行多模式匹配方法
本文选题:多模式匹配 + 字符串匹配 ; 参考:《计算机科学》2013年03期
【摘要】:随着网络带宽的快速增长,互联网正面临着日益严重的安全威胁。网络入侵检测系统(NIDS)利用模式匹配等技术对网络报文进行分析和检测,是防范网络威胁、保护网络安全的一种有效手段。但模式匹配消耗巨大的计算量,现有的技术难以满足10Gbps以上骨干网络NIDS的需求。提出了基于Bloom filter的细粒度并行模式匹配技术PBPM(Parallel-Bloom-filter-based multi-Pattern Matching),PBPM利用多个相同的Bloom filter分别从输入文本的不同位置处并行匹配,每个周期可完成多个字符的匹配,显著提高了匹配速率。详细讨论了在FPGA上的实现方式,在Snort 2.9规则集上的测试结果表明,PBPM能够提供超过20Gbps的模式匹配需求。
[Abstract]:With the rapid growth of network bandwidth, the Internet is facing increasingly serious security threats. Network intrusion Detection system (NIDS) analyzes and detects network packets by using pattern matching technology, which is an effective means to prevent network threats and protect network security. However, pattern matching consumes a great deal of computation, and the existing technology is difficult to meet the requirements of the backbone network (NIDS) above 10Gbps. In this paper, a fine-grained parallel pattern matching technique based on Bloom filter is proposed, which uses multiple identical Bloom filter to match in parallel from different positions of the input text respectively. The matching rate of multiple characters can be achieved in each cycle, and the matching rate is improved significantly. The implementation on FPGA is discussed in detail. The test results on Snort 2. 9 rule set show that Snort can provide more pattern matching requirements than 20Gbps.
【作者单位】: 北京科技大学信息工程学院;中国科学院计算技术研究所;无锡城市云计算中心有限公司;
【基金】:国家自然科学基金(61070026)资助
【分类号】:TP393.08
【参考文献】
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1 刘威;郭渊博;黄鹏;;基于Bloom filter的多模式匹配引擎[J];电子学报;2010年05期
2 李伟男;鄂跃鹏;葛敬国;钱华林;;多模式匹配算法及硬件实现[J];软件学报;2006年12期
【共引文献】
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3 刘威;郭渊博;黄鹏;;基于Bloom filter的多模式匹配引擎[J];电子学报;2010年05期
4 李万新;;基于Windows日志分析的网络入侵取证系统的研究[J];黑龙江科技信息;2008年16期
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6 刘俊超;赵国鸿;陈曙晖;;一种用于深度报文检测的DFA状态表压缩方法[J];计算机工程与应用;2008年22期
7 吴诚X;殷建平;蔡志平;程杰仁;;网络入侵检测系统中基于多核平台的模式匹配技术研究[J];计算机工程与科学;2009年09期
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9 赵国冬;张国印;冯光升;姚爱红;;实时系统安全评估机制及其仿真研究[J];计算机仿真;2012年02期
10 罗理;刘响光;胡振;周姣;张刚伟;李启平;;基于Bloom Filter的海量数据分布式快速匹配算法研究[J];计算机与数字工程;2011年03期
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3 李伟男;鄂跃鹏;葛敬国;钱华林;;多模式匹配算法及硬件实现[J];软件学报;2006年12期
4 叶明江;崔勇;徐恪;吴建平;;基于有状态Bloom filter引擎的高速分组检测[J];软件学报;2007年01期
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8 王洁;基于FPGA的硬件防火墙内容过滤技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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,本文编号:1804208
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