[發明專利]一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的方法及系統

有效

• 申請號: 201811220382.3
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109547409B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王繼業;朱朝陽;戴樺;韓麗芳;盧新岱;應歡;李霽遠;繆思薇;韓嘉佳;周亮;邱意民;余文豪
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L69/22
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

1.一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的方法，所述方法包括：

抽取工業網絡傳輸協議的統計特征；

基于所述統計特征，分別通過KNN聚類算法、kmeans聚類算法以及DBScan聚類算法對所述工業網絡傳輸協議中的控制命令報文進行分類；

基于集成聚類方法，通過對KNN聚類算法、kmeans聚類算法以及DBScan聚類算法進行組合獲取鄰近度矩陣，基于鄰近度矩陣運用層次聚類中的單連接方法得到最終的控制命令報文；

識別工業網絡傳輸協議的重要字段，包括：功能碼、操作地址和數據負載字段；

采用最長公共子序列的文本比較算法Needleman-Wunsch將所述工業網絡傳輸協議中的不同字段進行分割，分割為：常量字段、字長字段和變長字段；

逐個將定長字段與所述控制命令報文進行匹配，將最大匹配的定長字段作為工業網絡傳輸協議的功能碼字段；

基于數據負載位于所述控制命令報文靠后位置并且具有最大字段長度的啟發式規則，將相應的變長字段作為數據字段；

建立工業網絡協議狀態機，對異常的所述控制命令報文進行檢測。

2.根據權利要求1所述的方法，所述統計特征包括：報文長度、報文字節熵、報文間距離。

3.根據權利要求1所述的方法，還包括：基于所述統計特征，計算所述控制命令報文之間的相似度；

定義所述控制命令報文中每個字節的權重，所述每個字節的權重按距離所述控制命令報文的報文頭的距離遞減；

通過萊文斯坦距離的方法計算所述控制命令報文間的相似度。

4.根據權利要求1所述的方法，所述不同字段包括：常量字段、定長字段和變長字段。

5.一種用于對工業網絡傳輸協議進行解析的系統，所述系統包括：

抽取單元，用于抽取工業網絡傳輸協議的統計特征；

分類單元，用于基于所述統計特征，分別通過KNN聚類算法、kmeans聚類算法以及DBScan聚類算法對所述工業網絡傳輸協議中的控制命令報文進行分類；基于集成聚類方法，通過對KNN聚類算法、kmeans聚類算法以及DBScan聚類算法進行組合獲取鄰近度矩陣，基于鄰近度矩陣運用層次聚類中的單連接方法得到最終的控制命令報文；

分割單元，用于識別工業網絡傳輸協議的重要字段，包括：功能碼、操作地址和數據負載字段；采用最長公共子序列的文本比較算法Needleman-Wunsch將所述工業網絡傳輸協議中的不同字段進行分割，分割為：常量字段、字長字段和變長字段；逐個將定長字段與所述控制命令報文進行匹配，將最大匹配的定長字段作為工業網絡傳輸協議的功能碼字段；基于數據負載位于所述控制命令報文靠后位置并且具有最大字段長度的啟發式規則，將相應的變長字段作為數據字段；

檢測單元，用于建立工業網絡協議狀態機，對異常的所述控制命令報文進行檢測。

6.根據權利要求5所述的系統，所述統計特征包括：報文長度、報文字節熵、報文間距離。

7.根據權利要求5所述的系統，還包括計算單元，用于基于所述統計特征，計算所述控制命令報文之間的相似度；

定義所述控制命令報文中每個字節的權重，所述每個字節的權重按距離所述控制命令報文的報文頭的距離遞減；

通過萊文斯坦距離的方法計算所述控制命令報文間的相似度。

8.根據權利要求5所述的系統，所述不同字段包括：常量字段、定長字段和變長字段。