模式匹配算法在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中是一個(gè)經(jīng)典的研究方向。但在IPv4協(xié)議漸漸向IPv6協(xié)議轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,IPv6協(xié)議令地址空間得以擴(kuò)大,從而可以將更多的設(shè)備并入到物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境當(dāng)中,但與此同時(shí)也使得在互聯(lián)網(wǎng)上產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)信息。在網(wǎng)絡(luò)防護(hù)墻中,模式集合的任意組合、網(wǎng)絡(luò)流量的不斷加大,這些更為苛刻的要求使得模式匹配算法的性能亟需進(jìn)一步提升。本文首首先讓相關(guān)研究背景進(jìn)行了介紹,介紹了部分較為經(jīng)典的模式匹配算法的原理及搜索樹(shù)的經(jīng)典思路與算法。通過(guò)分析經(jīng)典AC算法的基本思路與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),本文提出了一種基于經(jīng)典AC算法的改良思路。第二章的分析可以發(fā)現(xiàn),在經(jīng)典AC算法中g(shù)oto表本質(zhì)上是一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)。存放goto表的方法可以有許多不同的形式。為平衡存儲(chǔ)空間和運(yùn)行效率,在經(jīng)典的AC算法中是采用Trie樹(shù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。本文的研究重點(diǎn)就是改良或者更換這個(gè)Trie樹(shù)的研究方向上,希望能夠?qū)⒔?jīng)典AC算法的效率進(jìn)行改善或者提升。接下來(lái)本文根據(jù)上面的思路提出了使用B樹(shù)以及B樹(shù)的多種變形形式來(lái)改善經(jīng)典AC算法。在前面的介紹中一般可以發(fā)現(xiàn)Trie樹(shù)常用來(lái)操作字符串。Trie樹(shù)將不同字符串的相同前綴只保存一份,相對(duì)其它直接保存字符串一定程度上節(jié)約了空間。但是Trie樹(shù)在保存較大字符串時(shí)資源消耗會(huì)很大,這樣一來(lái)在新的IPv6環(huán)境中AC算法的效率必然不能滿足新的需求。B樹(shù)可以有效的減少磁盤讀寫次避免頻繁的查找,往往應(yīng)用在數(shù)據(jù)庫(kù)中作為索引。所以理論上可以提高AC算法的效率。最后,本文對(duì)經(jīng)典AC算法、AC-BM算法以及提出的改良算法進(jìn)行了性能測(cè)試與對(duì)比。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因IPv6進(jìn)攻數(shù)據(jù)采用的實(shí)驗(yàn)室模擬環(huán)境進(jìn)行,使得其與真實(shí)環(huán)境有些許變換,但在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中依舊可以發(fā)現(xiàn),改良算法在模式數(shù)量大量增加的情況下,成功地保持了較為理想的性能。但是也不難發(fā)現(xiàn)新的改良算法在模式數(shù)量相對(duì)較小或者識(shí)別模式長(zhǎng)度在一定范圍的情況下并不如經(jīng)典AC算法,這也必然成為下一個(gè)研究的重點(diǎn)部分。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP393.08
文章目錄
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 本文研究的內(nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 相關(guān)技術(shù)研究
2.1 單模式匹配算法
2.1.1 BM算法(Boyer—Moore)
2.1.2 KMP算法
2.2 多模式匹配算法（AC算法）
2.3 搜索樹(shù)（SEARCH TREE）
2.3.1 平衡二叉樹(shù)（Binary Search Tree）
2.3.2 字典樹(shù)（TrieTree）
2.3.3 B樹(shù)(BTree)
2.4 本章小結(jié)
第3章 AC算法的改良研究與實(shí)現(xiàn)
3.1 實(shí)現(xiàn)機(jī)制
3.2 實(shí)現(xiàn)方法
3.2.1 預(yù)處理階段
3.2.2 匹配階段
3.2.3 算法分析
3.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
3.3.1 時(shí)間性能測(cè)試
3.3.2 空間性能測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
第4章 模擬進(jìn)攻環(huán)境測(cè)試
4.1 測(cè)試用網(wǎng)絡(luò)防護(hù)墻介紹
4.1.1 幀捕獲模塊研究設(shè)計(jì)
4.1.2 協(xié)議解析模塊的完成
4.1.3 監(jiān)測(cè)模塊研究設(shè)計(jì)
4.2 模擬進(jìn)攻測(cè)試結(jié)果與分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 進(jìn)一步工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
【相似文獻(xiàn)】
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