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基于深度加权特征学习的网络安全态势评估
被引量:
1
1
作者
杨宏宇
张梓锌
张良
《信息安全学报》
CSCD
2022年第4期32-43,共12页
计算机网络高速发展的同时也带来了许多的安全问题,对网络安全进行有效的网络安全态势评估对于掌握网络整体的状态并帮助管理人员全面掌握整体态势具有重要意义。然而,现有的网络安全态势评估方法存在特征要素提取困难、准确率低、时效...
计算机网络高速发展的同时也带来了许多的安全问题,对网络安全进行有效的网络安全态势评估对于掌握网络整体的状态并帮助管理人员全面掌握整体态势具有重要意义。然而,现有的网络安全态势评估方法存在特征要素提取困难、准确率低、时效性差的问题。针对这些问题,提出一种面向网络威胁检测的基于深度加权特征学习的网络安全态势评估方法。首先,考虑到单个稀疏自动编码器进行特征提取时无法很好的拟合不同攻击的分布,从而影响威胁检测准确率的缺点,构建一个基于并行稀疏自动编码器的特征提取器提取网络流量中的关键信息,并将其与数据原始特征进行融合。其次,为了更多的关注网络流量中的关键信息,采用注意力机制改进双向门控循环单元网络,对网络中的威胁进行检测并统计每种攻击类型的发生次数以及误报消减矩阵。然后,根据误报消减矩阵修正每种攻击类型的发生次数,并结合威胁严重因子计算得到威胁严重度。最后,根据威胁严重度和每种攻击类型的威胁影响度确定网络安全态势值以获取网络安全态势。本文选取NSL-KDD数据集进行实验验证,实验结果显示本文方法在测试集上达到了82.13%的最高准确率,召回率、F1值分别达到了83.36%、82.74%。此外,通过消融实验进一步验证了所提出的并行稀疏自动编码器提取特征和注意力机制加权特征两种改进方法的有效性。与经典态势评估方法SVM、LSTM、BiGRU、AEDNN等的对比实验也证明,该方法能够高效、全面地评估网络安全的整体态势。
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关键词
并行稀疏自动编码器
注意力机制
威胁严重因子
误报消减矩阵
网络安全态势评估
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职称材料
基于并行特征提取和改进BiGRU的网络安全态势评估
被引量:
10
2
作者
杨宏宇
张梓锌
张良
《清华大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期842-848,共7页
针对目前网络安全态势评估方法在特征提取、高效性等方面存在的不足,该文提出了一种基于并行特征提取和改进双向门控循环单元(BiGRU)的网络安全态势评估方法,设计了一个由并行特征提取网络(PFEN)和基于注意力机制改进的BiGRU组成的深度...
针对目前网络安全态势评估方法在特征提取、高效性等方面存在的不足,该文提出了一种基于并行特征提取和改进双向门控循环单元(BiGRU)的网络安全态势评估方法,设计了一个由并行特征提取网络(PFEN)和基于注意力机制改进的BiGRU组成的深度学习模型(PFEN-ABiGRU)。PFEN模块由并行的稀疏编码器组成,用于差异化地提取不同网络威胁的关键信息并将提取的特征与原始信息融合;ABiGRU模块通过注意力机制对关键特征进行加权以提高模型的准确性。将训练好的PFEN-ABiGRU模型用于网络威胁检测,根据威胁检测结果,结合提出的网络安全态势量化指标,计算网络安全态势值。实验结果表明,PFEN-ABiGRU在精确率和召回率上均优于对比的其他模型。
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关键词
并行特征提取
注意力机制
双向门控循环单元(BiGRU)
态势评估
原文传递
基于CUDA的高性能对称密码算法实现技术研究
被引量:
4
3
作者
杨海云
张梓锌
+1 位作者
隆昆
段博坤
《网络安全技术与应用》
2018年第8期31-33,共3页
在大数据和云计算应用与日俱增的今天,很多的应用服务器面临着执行大量计算稠密的加密挑战。CUDA作为NVIDIA推出的一种并行计算平台和编程模型,能够利用现有的显卡资源,以低成本的方式提升加密性能。在NVIDIA Geforce 940M上设计并实现...
在大数据和云计算应用与日俱增的今天,很多的应用服务器面临着执行大量计算稠密的加密挑战。CUDA作为NVIDIA推出的一种并行计算平台和编程模型,能够利用现有的显卡资源,以低成本的方式提升加密性能。在NVIDIA Geforce 940M上设计并实现了并行的AES和SM4算法,与传统的CPU实现方式进行对比,AES最高可以获得92.70%的加密效率提升和13.69倍的加速比,SM4最高可以获得98.41%的加密效率提升和62.92倍的加速比。
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关键词
CUDA
并行计算
对称密码算法
加速比
原文传递
题名
基于深度加权特征学习的网络安全态势评估
被引量:
1
1
作者
杨宏宇
张梓锌
张良
机构
中国民航大学安全科学与工程学院
中国民航大学计算机科学与技术学院
亚利桑那大学信息学院
出处
《信息安全学报》
CSCD
2022年第4期32-43,共12页
基金
国家自然科学基金民航联合研究基金资助项目(No.U1833107)资助。
文摘
计算机网络高速发展的同时也带来了许多的安全问题,对网络安全进行有效的网络安全态势评估对于掌握网络整体的状态并帮助管理人员全面掌握整体态势具有重要意义。然而,现有的网络安全态势评估方法存在特征要素提取困难、准确率低、时效性差的问题。针对这些问题,提出一种面向网络威胁检测的基于深度加权特征学习的网络安全态势评估方法。首先,考虑到单个稀疏自动编码器进行特征提取时无法很好的拟合不同攻击的分布,从而影响威胁检测准确率的缺点,构建一个基于并行稀疏自动编码器的特征提取器提取网络流量中的关键信息,并将其与数据原始特征进行融合。其次,为了更多的关注网络流量中的关键信息,采用注意力机制改进双向门控循环单元网络,对网络中的威胁进行检测并统计每种攻击类型的发生次数以及误报消减矩阵。然后,根据误报消减矩阵修正每种攻击类型的发生次数,并结合威胁严重因子计算得到威胁严重度。最后,根据威胁严重度和每种攻击类型的威胁影响度确定网络安全态势值以获取网络安全态势。本文选取NSL-KDD数据集进行实验验证,实验结果显示本文方法在测试集上达到了82.13%的最高准确率,召回率、F1值分别达到了83.36%、82.74%。此外,通过消融实验进一步验证了所提出的并行稀疏自动编码器提取特征和注意力机制加权特征两种改进方法的有效性。与经典态势评估方法SVM、LSTM、BiGRU、AEDNN等的对比实验也证明,该方法能够高效、全面地评估网络安全的整体态势。
关键词
并行稀疏自动编码器
注意力机制
威胁严重因子
误报消减矩阵
网络安全态势评估
Keywords
parallel sparse auto-encoder
attention mechanism
threat severity factor
false alarm reduction matrix
net-work security situation assessment
分类号
TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
下载PDF
职称材料
题名
基于并行特征提取和改进BiGRU的网络安全态势评估
被引量:
10
2
作者
杨宏宇
张梓锌
张良
机构
中国民航大学安全科学与工程学院
中国民航大学计算机科学与技术学院
亚利桑那大学信息学系
出处
《清华大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期842-848,共7页
基金
国家自然科学基金民航联合研究项目(U1833107)。
文摘
针对目前网络安全态势评估方法在特征提取、高效性等方面存在的不足,该文提出了一种基于并行特征提取和改进双向门控循环单元(BiGRU)的网络安全态势评估方法,设计了一个由并行特征提取网络(PFEN)和基于注意力机制改进的BiGRU组成的深度学习模型(PFEN-ABiGRU)。PFEN模块由并行的稀疏编码器组成,用于差异化地提取不同网络威胁的关键信息并将提取的特征与原始信息融合;ABiGRU模块通过注意力机制对关键特征进行加权以提高模型的准确性。将训练好的PFEN-ABiGRU模型用于网络威胁检测,根据威胁检测结果,结合提出的网络安全态势量化指标,计算网络安全态势值。实验结果表明,PFEN-ABiGRU在精确率和召回率上均优于对比的其他模型。
关键词
并行特征提取
注意力机制
双向门控循环单元(BiGRU)
态势评估
Keywords
parallel feature extraction
attention mechanism
bi-directional gate recurrent unit(BiGRU)
situation assessments
分类号
TP309 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
原文传递
题名
基于CUDA的高性能对称密码算法实现技术研究
被引量:
4
3
作者
杨海云
张梓锌
隆昆
段博坤
机构
中国民航大学计算机科学与技术学院
出处
《网络安全技术与应用》
2018年第8期31-33,共3页
基金
大学生创新创业训练项目(项目编号:IECAUC2017044)
文摘
在大数据和云计算应用与日俱增的今天,很多的应用服务器面临着执行大量计算稠密的加密挑战。CUDA作为NVIDIA推出的一种并行计算平台和编程模型,能够利用现有的显卡资源,以低成本的方式提升加密性能。在NVIDIA Geforce 940M上设计并实现了并行的AES和SM4算法,与传统的CPU实现方式进行对比,AES最高可以获得92.70%的加密效率提升和13.69倍的加速比,SM4最高可以获得98.41%的加密效率提升和62.92倍的加速比。
关键词
CUDA
并行计算
对称密码算法
加速比
分类号
TP309.7 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于深度加权特征学习的网络安全态势评估
杨宏宇
张梓锌
张良
《信息安全学报》
CSCD
2022
1
下载PDF
职称材料
2
基于并行特征提取和改进BiGRU的网络安全态势评估
杨宏宇
张梓锌
张良
《清华大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
10
原文传递
3
基于CUDA的高性能对称密码算法实现技术研究
杨海云
张梓锌
隆昆
段博坤
《网络安全技术与应用》
2018
4
原文传递
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