融合CNN与BILSTM的网络入侵检测:准确性提升至95.0%

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"基于神经网络和长短期记忆网络的网络入侵检测" 在网络安全领域,网络入侵检测系统(Network Intrusion Detection System, NIDS)扮演着至关重要的角色,它能够识别并预防潜在的恶意活动。然而,传统的检测方法往往存在误报率高、准确率低的问题。为了解决这些问题,研究者提出了一种新的方法,即结合卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)和双向长短期记忆网络(Bidirectional Long Short-Term Memory, BILSTM)的网络入侵检测模型。 卷积神经网络(CNN)擅长于从输入数据中自动提取局部特征,这些特征在识别模式和结构时特别有用。在网络入侵检测中,CNN可以捕获数据流中的局部行为模式,如异常的连接频率或异常的协议组合。 另一方面,长短期记忆网络(LSTM)是一种特殊的循环神经网络,能够在处理序列数据时捕获长期依赖性。BILSTM则进一步扩展了这一能力,能够同时考虑序列的前后信息,从而更全面地理解网络流量的行为模式。 在预处理阶段,研究人员使用Kddcup99数据集,这是一个广泛用于网络入侵检测研究的经典数据集。通过对数据进行适当的清洗和转换,为CNN和BILSTM模型提供适合的输入。 通过将CNN和BILSTM的输出结合起来,可以综合两种模型的强项,局部特征与长期依赖特征的融合有助于提高检测性能。此外,引入注意力机制(Attention Mechanism)来计算不同特征的重要性,这有助于确定哪些特征对分类决策最有影响力。最后,使用softmax分类器根据提取的特征和它们的权重来做出最终的分类决策。 实验结果显示,这种方法相比于仅使用CNN或LSTM的模型,具有更好的检测效果。准确率提升至95.0%,误检率降低至5.1%,这表明模型在保持高检测准确性的同时,减少了错误报警,这对于实际应用中的NIDS来说是至关重要的。 这种结合CNN和BILSTM的网络入侵检测方法展示了深度学习在网络安全领域的强大潜力,尤其是在应对复杂和演变中的网络攻击策略时。通过不断优化模型结构和训练过程,未来有可能进一步提高检测效率和准确性,从而更好地保护网络环境的安全。