[發明專利]一種針對網絡數據流中周期性子序列的檢測方法

有效

• 申請號: 201010134835.8
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN101827092A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 胡昌振;王崑聲;蔣臻甄
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種針對網絡數據流中周期性子序列的檢測方法，其特征在于：首先給出相關術語的定義：

定義1.序列：以時間為序的數據包的集合；

定義2.子序列：若序列X，Y滿足：序列X中所有的數據包均存在于序列Y中，且X中所有的數據包的順序與Y中數據包順序一致，則X是Y的一個子序列；

定義3.序列的特征值：由既定的特征向量組成的序列的屬性；

定義4.簇：簇是在時序上關系緊密的數據包的集合，而簇與簇之間的數據包在時序關系上相對疏遠，具體判斷標準為：當相鄰兩個數據包的時間間隔不大于一個人為設定時間值T，則判斷這兩個數據包在同一個簇內；否則判斷這兩個數據包分屬于兩個簇；

基于上述定義，本發明的一種針對網絡數據流中周期性子序列的檢測方法的具體操作步驟如下：

步驟一、獲取網絡數據流，并定義簇間最小時間間隔值為T，構成最小簇所需網絡包的個數為S_min，S_min為正整數；

步驟二、對網絡數據流進行分簇，得到簇集合；其具體操作步驟如下：

第1步：構造一個簇列表Qc和一個臨時數據包列表Lp；簇列表Qc用于存儲簇對象C；臨時數據包列表Lp用于存儲從網絡數據流中獲取的數據包；簇列表Qc包含但不限于以下三個屬性：數據包序列、數據包數量、簇對象特征值；臨時數據包列表Lp包含但不限于以下四個屬性：數據包序列、數據包數量、簇對象特征值、最后一個數據包的時間T_last；

第2步：從步驟一獲取的網絡數據流中讀取一個數據包；記該數據包的時間為Tp，并設定數據包數量的初值為0；

第3步：將第2步或者第4步獲取的數據包添加至臨時數據包列表Lp，其數據包數量屬性值增加1，并記錄臨時數據包列表Lp中最后一個數據包的時間T_last＝Tp；

第4步：判斷網絡數據流是否結束；若結束，則判斷臨時數據包?列表Lp里數據包總量是否大于等于構成最小簇的必須個數S_min：如果大于等于，則Lp里的數據包集合構成了新的簇，計算簇特征值，并以特征值為關鍵字添加到簇列表Qc中，結束分簇，轉到步驟三；如果小于，則清空臨時數據包列表Lp，結束分簇，轉到步驟三；如果網絡數據流未結束，則讀取網絡數據流的下一個數據包，記錄其時間Tp；

第5步：判斷Tp-T_last＞T是否成立；如果不成立，將第4步獲取的數據包加入到臨時數據包列表Lp，其數據包數量的屬性值增加1，并更新T_last＝Tp，回到第4步；如果Tp-T_last＞T成立，且臨時數據包列表Lp中數據包個數大于等于S_min，則以臨時數據包列表Lp中數據包構造一個簇對象C，添加至簇列表Qc中，然后回到第4步；如果Tp-T_last＞T成立，且Lp中數據包個數小于S_min，則丟棄臨時數據包列表Lp，然后回到第4步；

簇集合即為簇列表Qc中存儲的簇對象，用n表示包含的簇對象的數量，n為正整數；

步驟三、構造周期性簇集合，并判斷其是否構成周期性子序列；

從步驟二得到的簇集合中挑選出具有相同特征值并且出現的時間間隔差小于周期性最大容忍方差Ma的簇對象，記錄其數量為Mum，其中，Ma為一個人為設定值；如果Mum≥Mum₁，Mum₁為一人為設定正整數，則用挑選出的簇對象構成周期性簇集合，再判斷其是否構成周期性子序列；具體操作步驟為：

第1步：對步驟二中獲取的簇集合，按照特征值進行分類，將特征值相同的簇對象放在一個集合中，記錄每個集合中的簇對象數量Mum；

第2步：依次判斷每個集合中的簇對象數量是否滿足Mum≥Mum₁，如果不滿足，則將該集合刪除；

第3步：依次對簇對象數量Mum不小于Mum₁的集合進行操作，判斷其是否存在周期性特征；具體操作為：

①對該集合中每兩個相鄰的簇對象的起始時間做差值運算，得到相鄰簇對象之間的時間間隔；?

②得到相鄰簇對象之間的時間間隔的平均方差；

③如果該平均方差小于人為設定的周期性最大容忍方差Ma，則認為該集合中的簇對象構成周期性子序列；否則，執行第④步；

④依次使用第①步中得到的每一個時間間隔做如下操作：到原始網絡數據流中，以得該時間間隔的兩個相鄰簇對象中，在前的簇對象的起始時間為起點，該時間間隔為步長，分別向前和向后查詢與該集合的特征值相同的數據包序列；若存在這樣的數據包序列，則將其作為簇對象按時間順序存儲到一個新的集合中，然后返回到第①步對該集合進行操作；否則，結束對該時間間隔的操作。

2.如權利要求1所述的一種針對網絡數據流中周期性子序列的檢測方法，其特征在于：步驟二第4步中所述計算簇對象C的特征值的方法為：以臨時數據包列表Lp中數據包的方向和長度序列拼接串作為特征值。?