[发明专利]一种自动识别网络协议的方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络协议识别领域，尤其是Internet网络协议的识别领域。

背景技术

自从计算机网络诞生以来，尤其是互联网的问世，网络，正以改变一切的力量，在全球范围掀起一场影响人类所有层面的深刻变革，极大地拓展了人们活动的空间、交互方式，是IT领域的一场革命，使传统IT行业中以主机为中心的模式，转向了以网络为中心的模式。

然而，随着互联网技术的发展，涉及的领域越来越多，复杂性也越来越高，互联网的去中心化、扁平化、自组织等特性，增加了互联网潜在的风险，对互联网加强管理的要求逐渐提向日程。而对网络进行管理的一项基础性的工作就是识别出网络上传输的各种数据包的身份，传统的识别方法是针对每种不同的协议，分析特定的数据包，提取其中的特征码，将特征码转化为某种特定的文件进行加载。随着互联网应用的不断发展，协议种类数越来越多，这样一来，使用传统方式的弱点则开始暴露出来，主要表现在以下几点：

(1)对于新出现的协议，不能立即发现，有一个滞后的时间；

(2)当新协议出现时，需要针对该新协议进行数据包的分析、协议特征的提取，有时还需要编写专用的代码，所以新协议开发的效率低下；

(3)灵活性差：针对新协议，往往需要调整原有系统的配置、部署，甚至对原有的功能产生影响，给系统的稳定性带来一定的风险；

(4)可维护性差：针对每种协议，使用不同的特征串，当特征串数量增多时，各协议间可能会产生干扰，影响协议识别的准确性。

发明内容

针对现有网络识别出现的问题，本发明提出了一种自动识别网络协议的方法，通过对数据包进行多个特征值提取，构造出对应的一个特征向量，通过比较特征向量之间的距离，对应用进行分类，从而达到识别协议的目的。

本发明提供的自动识别网络协议的方法，实现步骤为：

步骤1，设计协议的特征向量，获取规则如下：

(1.1)设置特征向量中的特征值种类；

特征向量中的特征值种类包括其中至少两种以上：数据包的长度、数据包的收发间隔、上下行数据包的比率、数据包中可打印字符的比例、以及特殊字符出现的位置和次数。

(1.2)将每个特征值表示为长度M的向量，并选定各特征值的M个数值的获取方法；

(1.3)针对不同协议，为特征向量中的特征值设置权重。

步骤2，针对各已知协议，抓取协议的数据包，根据步骤1特征向量的获取规则来确定已知协议的特征向量。

步骤3，对抓取的网络数据包进行协议判断，具体如下：

(3.1)抓取网络数据流，根据步骤1特征向量的获取规则，来确定各网络数据包的特征值，构造网络数据流的特征向量；

(3.2)将网络数据流的特征向量与协议特征向量库中的特征向量进行比对，根据比对结果判断网络数据流的协议类型。

相对于现有技术，本发明的优点和积极效果在于：利用本发明方法，将协议识别的过程转化为特征值的计算及特征向量的比对过程，这样不同的协议处理过程都是一样的，对于已知的协议，只需要根据特征向量的比对结果，即可确定数据流协议的类型，对于新出现的协议，也可以自动进行标识、归类，并可以很快发现新协议的出现，并提供数据以便后续的人工分析，从而大大提高了新协议的识别速度，同时也提高了协议识别的灵活性和稳定性。

附图说明

图1是本发明的自动识别网络协议的方法图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

互联网上的应用纷繁复杂，差异万千，每种不同的协议携带的数据包，都有着各自独特的特征，就像每个人都有不同的指纹一样，因此本发明方法的实现原理是：先根据已知的协议，设置好需要计算的特征值，对每个收到的数据包进行特征值的计算，将特征值组成特征向量；将数据包的特征向量与标准协议的特征向量比对，从而判断数据包的协议类型。

如图1所示，本发明提供的自动识别网络协议的方法，实现步骤为：

步骤1，设计协议的特征向量。

特征向量中特征值的选择，是采用离线方式完成，通过对大量互联网上报文的分析，多种应用报文的对比，选择一组有代表性的特征值。特征值的选择要求满足：同种协议每个包的特征值接近，不同种协议之间数据包的特征值相差较大。特征值的选择对协议识别的结果紧密相关，需要经过大量的分析后再确定。特征值一旦确定，将保持相对稳定。