信息网络安全 ›› 2020, Vol. 20 ›› Issue (10): 67-74.doi: 10.3969/j.issn.1671-1122.2020.10.009

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基于改进双线性卷积神经网络的恶意网络流量分类算法

顾兆军1,2, 郝锦涛1,2(), 周景贤1   

  1. 1.中国民航大学信息安全测评中心,天津300300
    2.中国民航大学计算机科学与技术学院,天津 300300
  • 收稿日期:2020-03-02 出版日期:2020-10-10 发布日期:2020-11-25
  • 通讯作者: 郝锦涛 E-mail:haojintao291@163.com
  • 作者简介:顾兆军(1966—),男,山东,教授,博士,主要研究方向为网络与信息安全|郝锦涛(1995—),男,山西,硕士研究生,主要研究方向为大数据与网络安全|周景贤(1981—),男,河南,副研究员,博士,主要研究方向为网络与信息安全
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(61601467);国家自然科学基金(U1533104);民航科技基金(MHRD20140205);民航科技基金(MHRD20150233);民航安全能力建设基金(PESA170003);民航安全能力建设基金(PDSA2018079);民航安全能力建设基金(PDSA2018082);民航安全能力建设基金(PESA2019073);民航安全能力建设基金(PESA2019074);中央高校基本科研业务费(3122018C036)

Classification of Malicious Network Traffic Based on Improved Bilinear Convolutional Neural Network

GU Zhaojun1,2, HAO Jintao1,2(), ZHOU Jingxian1   

  1. 1. Information Security Evaluation Center, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China
    2. Computer Science and Technology, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China
  • Received:2020-03-02 Online:2020-10-10 Published:2020-11-25
  • Contact: HAO Jintao E-mail:haojintao291@163.com

摘要:

文章提出一种改进的双线性卷积神经网络,用于恶意网络流量分类。该网络采用跨层多特征融合的设计思想,首先使用两个基于VGG-Net(网络A、网络B)的神经网络进行特征提取,连接跨层多特征融合模块进行特征融合,提高特征表达能力;然后通过多次迭代优化训练网络模型至拟合状态;最后利用训练至拟合的网络模型对测试集进行分类检测,得出分类结果。实验表明,该算法在恶意网络流量分类中具有较高的准确率、精确率和F值。

关键词: 网络安全, 网络流量分类, 卷积神经网络, 特征融合, 迭代优化

Abstract:

In this paper, improved bilinear convolutional neural network(IBCNN) is proposed for malicious network traffic classification. Different from traditional unilinear network structure, the network adopts the design idea of cross-layer multi-feature fusion. Firstly, use two neural networks(network A, network B) based on VGG-Net for feature extraction, connect cross-layer multi-feature fusion modules for feature fusion to improve feature expression ability. Then, optimization through multiple iterations, train the network model to fit state. Finally, network model completed by training using test set, get classification results. The experimental verification and evaluation index calculation show that this algorithm has higher accuracy, precision and F value in the classification of malicious network traffic.

Key words: cyber security, network traffic classification, convolutional neural network, feature fusion, iterative optimization

中图分类号: