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基于HMM的协议异常检测技术研究的任务书
一、研究背景
随着网络技术的不断发展，各种类型的网络攻击也在日益增多。当前主流的网络安全技术中，基于签名的检测能力已经无法满足当今复杂的攻击技术和隐蔽性。为了更好地应对各种复杂的网络攻击，协议异常检测成为了当前研究的热点。协议异常检测技术主要是通过分析网络流量中协议的行为模式，从而检测是否存在异常行为。在传统的协议异常检测技术中，主要使用了特征匹配的方法，该方法依赖于已知的攻击特征，无法很好地对未知攻击进行检测。
二、研究目标
本课题旨在研究基于HMM的协议异常检测技术，该技术可以自动学习协议的行为模式，从而检测是否存在异常行为，可以很好地对未知攻击进行检测。具体目标如下：
1.理论研究：研究HMM的基本原理及其在协议异常检测中的应用方法。
2.算法设计：基于HMM理论，设计协议异常检测算法，并进行系统设计与实现。
3.实验研究：通过实验验证算法的有效性和可行性。
三、研究内容
1.HMM的基本原理及其在协议异常检测中的应用方法。
2.建立协议特征库，用来描述协议的行为特征。
3.结合实际协议场景，对现有的HMM算法进行改进，提高检测准确率。
4.实验设计与数据采集，评估算法的有效性和可行性。
四、研究方法
1.阅读相关文献以及资料，了解HMM的基本原理及其在协议异常检测中的应用方法。
2.建立协议特征库，收集不同协议的行为特征，并对不同的协议进行分类。
3.设计HMM算法，用来检测网络流量中是否存在协议异常行为。
4.实验设计与数据采集，采集具有代表性的网络流量数据，通过实验验证算法的有效性和可行性。
五、研究意义
通过对网络流量中协议行为模式的自动学习，本课题设计了基于HMM的协议异常检测算法，能够有效检测出网络流量中的异常行为，是对传统协议异常检测技术的重大突破。此外，该技术还能自适应地对新攻击进行检测，极大提高了网络安全防御的能力。
六、研究计划
研究时间：两年
第一年：
1.阅读相关文献，掌握HMM的基本原理，并进行实验验证。
2.收集不同协议的行为特征，建立协议特征库。
3.设计基于HMM的协议异常检测算法，并进行算法验证。
4.实验数据采集与处理，评估算法的有效性和可行性。
第二年：
1.结合实际协议场景，对现有的HMM算法进行改进。
2.进一步优化算法，并进行实验验证。
3.完善论文撰写，进行毕业答辩。
七、参考文献
1.章毅,张巍,卢敏华,等.HMM技术在网络入侵检测中的应用研究[J].计算机工程与应用,2010,46(4):220-224.
2.施军,李冬琴.基于HMM的应用层协议异常检测算法[J].计算机应用研究,2015,32(7):2066-2070.
3.李俊,钱峰.基于HMM的无线传感器网络安全研究[J].信息网络安全,2014,33(6):85-91.
4.张宁,王凤传,张刚.基于HMM技术的协议行为异常检测算法的研究[J].计算机工程与设计,2015,36(7):2093-2098.
5.周飚,姜楠,郑智鹏.基于多元HMM协议行为异常检测算法[J].计算机应用研究,2012,29(8):2940-2942.