[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分類(lèi)識(shí)別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011321550.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112600793A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳琛;韓然;陳明;劉明峰;侯路;程輝;劉子良;李玉順;田小川
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L29/06
• 分類(lèi)號(hào): H04L29/06;H04L29/08;H04L12/24;G06N3/00;G06N5/00;G06N20/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

1.一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分類(lèi)識(shí)別方法，其特征在于，包括：

獲取已知類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋；所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋為從所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)流量中截獲的報(bào)文的特征信息；所述特征信息包括：鏈路層是否為ARP協(xié)議、鏈路層是否為L(zhǎng)LC協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層是否為IP協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層是否為ICMP協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層是否為ICMPv6協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)層是否為EAPoL協(xié)議、傳輸層是否為T(mén)CP協(xié)議、傳輸層是否為UDP協(xié)議、應(yīng)用層是否為HTTP協(xié)議、應(yīng)用層是否為HTTPS協(xié)議、應(yīng)用層是否為DHCP協(xié)議、應(yīng)用層是否為BOOTP協(xié)議、應(yīng)用層是否為SSDP協(xié)議、應(yīng)用層是否為DNS協(xié)議、應(yīng)用層是否為MDNS協(xié)議、應(yīng)用層是否為NTP協(xié)議、IP報(bào)文頭部Padding字段值、IP報(bào)文頭部RouterAlert字段值、IP報(bào)文長(zhǎng)度、截至目前所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的報(bào)文中出現(xiàn)的不同目的IP地址計(jì)數(shù)、源端口號(hào)、目的端口號(hào)以及設(shè)備應(yīng)用層操作系統(tǒng)信息；

利用所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型對(duì)所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋進(jìn)行標(biāo)注；

利用每一標(biāo)注后的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，對(duì)相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型進(jìn)行二元隨機(jī)森林模型學(xué)習(xí)，得到以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋為輸入，以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型為輸出的二元分類(lèi)器集合；

獲取待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋；

利用所述二元分類(lèi)器集合對(duì)所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋進(jìn)行識(shí)別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分類(lèi)識(shí)別方法，其特征在于，所述獲取已知類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋，具體包括：

從第一次捕獲的所述已知類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中截獲多個(gè)報(bào)文；

從所述報(bào)文中提取特征信息；

根據(jù)所述特征信息確定所述已知類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋；

將所述已知類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的MAC地址作為所述已知類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋的唯一標(biāo)識(shí)；

將所述指紋進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分類(lèi)識(shí)別方法，其特征在于，所述利用每一標(biāo)注后的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，對(duì)相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型進(jìn)行二元隨機(jī)森林模型學(xué)習(xí)，得到以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋為輸入，以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型為輸出的二元分類(lèi)器集合，具體包括：

以所述標(biāo)注后的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋為正面樣例，以未被標(biāo)注的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋為反面樣例；所述未被標(biāo)注的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋為所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型為未知；

從所述正面樣例和反面樣例構(gòu)成的訓(xùn)練樣本集中隨機(jī)且有放回的獲取N個(gè)訓(xùn)練樣本；

從所述N個(gè)訓(xùn)練樣本中選取M個(gè)屬性，進(jìn)行決策樹(shù)學(xué)習(xí)，并返回所述從所述正面樣例和反面樣例構(gòu)成的訓(xùn)練樣本集中隨機(jī)且有放回的獲取N個(gè)訓(xùn)練樣本的步驟，得到T個(gè)決策樹(shù)；

根據(jù)所述T個(gè)決策樹(shù)得到以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋為輸入，以物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型為輸出的二元分類(lèi)器集合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分類(lèi)識(shí)別方法，其特征在于，所述利用所述二元分類(lèi)器集合對(duì)所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋進(jìn)行識(shí)別，具體包括：

判斷所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋是否被所述二元分類(lèi)器集合識(shí)別；

若所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋只被第i個(gè)二元分類(lèi)器識(shí)別，則所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型為第i個(gè)二元分類(lèi)器對(duì)應(yīng)的類(lèi)型；

若所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋被多個(gè)二元分類(lèi)器識(shí)別，則計(jì)算所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋與多個(gè)所述二元分類(lèi)器對(duì)應(yīng)的指紋的差異度；

將差異度最小的二元分類(lèi)器對(duì)應(yīng)的類(lèi)型作為所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型；

若所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋不能被所有的二元分類(lèi)器識(shí)別，則將所述待識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備作為新的類(lèi)型，返回利用所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的類(lèi)型對(duì)所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的指紋進(jìn)行標(biāo)注的步驟。