摘 要
随着信息技术的迅猛发展，网络攻击手段日益复杂化和多样化，传统的安全防护措施已难以满足现代网络安全需求。为此，本研究旨在设计与实现一种高效、智能的网络入侵检测系统，以提升对未知威胁的识别能力和响应速度。研究基于机器学习算法，结合深度神经网络模型，构建了多层次的特征提取与分类框架，能够有效处理高维度流量数据并降低误报率。通过引入异常行为分析模块，系统实现了对新型攻击模式的自适应学习能力，显著增强了检测系统的泛化性能。实验结果表明，该系统在多种真实网络环境下的检测准确率超过95%，且具备较低的时间延迟特性。此外，本研究提出了一种优化的数据预处理方法，大幅减少了噪声数据对模型训练的影响，为后续研究提供了重要参考。总体而言，本研究不仅为网络入侵检测技术的发展提供了新的思路，还为实际应用场景中的安全防护体系升级奠定了坚实基础。
关键词：网络入侵检测；机器学习；深度神经网络；异常行为分析；数据预处理
ABSTRACT
With the rapid development of information technology, network attack methods have become increasingly complex and diversified, making traditional security protection measures insufficient to meet modern cybersecurity demands. This study aims to design and implement an efficient and intelligent network intrusion detection system to enhance the identification of unknown threats and improve response speed. Based on machine learning algorithms and deep neural network models, a multi-level feature extraction and classification fr amework was constructed, effectively processing high-dimensional traffic data while reducing false positive rates. By incorporating an anomaly behavior analysis module, the system achieved adaptive learning capabilities for novel attack patterns, significantly improving the generalization performance of the detection system. Experimental results demonstrate that the system achieves over 95% detection accuracy in various real-world network environments with low time latency characteristics. Additionally, this study proposes an optimized data preprocessing method that substantially mitigates the impact of noisy data on model training, providing valuable reference for future research. Overall, this study not only offers new insights into the development of network intrusion detection technologies but also lays a solid foundation for upgrading security protection systems in practical application scenarios.
Keywords: Network Intrusion Detection; Machine Learning; Deep Neural Network; Anomaly Behavior Analysis; Data Preprocessing
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 网络入侵检测系统的研究背景 1
1.2 网络入侵检测系统的设计意义 1
1.3 国内外研究现状分析 1
1.4 本文研究方法与技术路线 2
第2章 网络入侵检测系统的需求分析 3
2.1 网络安全威胁概述 3
2.2 入侵检测系统的基本功能需求 3
2.3 数据采集与预处理需求 4
2.4 实时性与性能需求分析 5
2.5 用户界面与管理需求 5
第3章 网络入侵检测系统的架构设计 7
3.1 系统总体架构设计 7
3.2 数据采集模块设计 7
3.3 检测引擎模块设计 8
3.4 响应与报警机制设计 8
3.5 数据存储与日志管理设计 9
第4章 网络入侵检测系统的实现与测试 10
4.1 开发环境与工具选择 10
4.2 核心功能模块的实现细节 10
4.3 系统测试方案设计 11
4.4 测试结果与性能分析 11
4.5 系统优化与改进方向 12
结论 13
参考文献 14
致 谢 15
