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清华大学学报(自然科学版)  2018, Vol. 58 Issue (1): 20-26,34    DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.22.004
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运载火箭测发网络异常流量识别技术
徐洪平1, 刘洋1, 易航1, 阎小涛1, 康健1, 张文瑾2
1. 北京宇航系统工程研究所, 北京 100076;
2. 中国人民解放军 96616部队, 北京 100085
Abnormal traffic flow identification for a measurement and control network for launch vehicles
XU Hongping1, LIU Yang1, YI Hang1, YAN Xiaotao1, KANG Jian1, ZHANG Wenjin2
1. Beijing Institute of Astronautical System Engineering, Beijing 100076, China;
2. PLA 96616 Force, Beijing 100085, China
全文: PDF(2971 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 运载火箭测发网络系统是维系运载火箭各系统远距离测试发射控制的重要国防信息基础设施,测发网络流量数据的精准分析是检测异常行为和保障信息安全的关键举措。该文综合利用端口映射识别、载荷特征识别、统计分析和支持向量机(SVM)学习算法,构建动态混合识别策略,通过端口映射和载荷特征识别获取机器学习训练样本,利用信息增益完成特征选择,构建SVM机器学习识别模型并进行样本训练,建立投票机制实现流量数据综合分析。利用测发网络真实数据进行测试表明:该算法识别准确度达99.1%,并有效地降低了人工判决分析的次数。
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作者相关文章
徐洪平
刘洋
易航
阎小涛
康健
张文瑾
关键词 运载火箭测发网络端口映射载荷精确特征匹配动态混合策略支持向量机(SVM)学习    
Abstract:The measurement and control network of a launch vehicle is an important national defense information infrastructure for remote measurements and launch control. This network provides a key measure to detect abnormal behavior and ensure information security through accurate analysis of the traffic. This paper describes a network strategy using the port mapping method, payload matching, and support vector machine (SVM) learning algorithm. The training samples are produced by the port mapping and payload matching method. Then, the key features are selected based on the information gain. Next, the SVM model is built with these features and trained by the training samples. The traffic data is then analyzed by the voting mechanism. Actual data from the network is used to verify the method with the results showing that this method has an accuracy of 99.1% with far fewer manual analyses.
Key wordsmeasurement and control network of launch vehicle    port mapping    payload matching    dynamic strategy    support vector machine (SVM) learning
收稿日期: 2017-08-07      出版日期: 2018-01-15
ZTFLH:  TP393.0  
引用本文:   
徐洪平, 刘洋, 易航, 阎小涛, 康健, 张文瑾. 运载火箭测发网络异常流量识别技术[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2018, 58(1): 20-26,34.
XU Hongping, LIU Yang, YI Hang, YAN Xiaotao, KANG Jian, ZHANG Wenjin. Abnormal traffic flow identification for a measurement and control network for launch vehicles. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2018, 58(1): 20-26,34.
链接本文:  
http://jst.tsinghuajournals.com/CN/10.16511/j.cnki.qhdxxb.2018.22.004  或          http://jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2018/V58/I1/20
  图1 网络数据分流处理流程
  表1 常见网络应用及对应的端口和传输层协议
  图2 流表设计架构
  图3 基于载荷精确特征匹配的流量识别分析
  图4 基于支持向量机的流量分类过程
  图5 异常流量检测识别算法
  图6 动态混合策略算法示意图
  表2 网络流量特征
  图7 运载火箭测发网络信息系统拓扑结构
  图8 网络流量时序特征变化
  表3 算法分析性能对比
  图9 时间窗口的选择对算法性能的影响
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