《入侵检测系统的分类：异常检测与误用检测》
一、引言
在当今数字化时代，网络安全面临着前所未有的挑战，入侵检测系统（IDS）作为网络安全防护的重要组成部分，旨在识别未经授权的访问、恶意活动以及对计算机系统和网络的潜在威胁，入侵检测系统主要分为几类，其中异常检测和误用检测是最为常见的两种类型。
二、入侵检测系统的分类
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1、基于数据源的分类
基于主机的入侵检测系统（HIDS）
- HIDS主要关注单个主机上的活动，它通过分析主机系统的日志文件、系统调用、文件完整性等来检测入侵行为，它可以检测到一个未经授权的用户试图访问系统中的敏感文件，或者检测到恶意软件在主机上的异常活动，如修改关键的系统文件或注册表项，HIDS的优点是能够提供针对特定主机的详细信息，对于保护关键服务器等主机设备非常有效，它的缺点是需要在每个主机上安装和配置，管理成本较高，并且如果主机被入侵，HIDS本身可能会被攻击者篡改从而失去检测能力。
基于网络的入侵检测系统（NIDS）
- NIDS则侧重于网络流量的监测，它通过在网络中的关键节点（如网关、路由器等）上部署传感器，捕获和分析网络数据包，NIDS可以检测到网络中的扫描行为、拒绝服务攻击（DoS）、恶意流量注入等，当有黑客在网络中进行端口扫描时，NIDS可以识别出异常的大量连接请求，这些请求指向不同的端口，这是典型的扫描行为特征，NIDS的优点是能够对整个网络进行监控，不依赖于单个主机的状态，并且相对容易部署在网络中的关键位置，它的缺点是难以处理加密的网络流量，并且在高流量网络环境下可能会出现漏报或误报。
混合式入侵检测系统
- 混合式入侵检测系统结合了HIDS和NIDS的优点，它既能监测网络流量，又能深入分析主机的活动情况，当NIDS检测到网络中有可疑的流量指向某个主机时，混合式系统可以进一步调用HIDS对该主机进行详细检查，查看是否有相应的恶意活动在主机内部发生，这种系统提供了更全面的安全防护，但也需要更复杂的架构和管理。
2、基于检测方法的分类
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异常检测
- 异常检测的基本思想是建立系统或用户的正常行为模式，它通过收集正常状态下系统的各种数据，如系统资源的使用情况（CPU利用率、内存使用量等）、用户的操作习惯（登录时间、访问的文件和应用程序等），构建一个正常行为的模型，当检测到系统或用户的行为偏离这个正常模型时，就认为可能发生了入侵行为，一个普通员工通常在工作日的上班时间登录公司系统，并且主要访问与工作相关的文件和应用，如果突然在深夜有大量的登录尝试并且访问了一些机密的数据库文件，这就偏离了正常行为模式，异常检测系统就会发出警报，异常检测的优点是能够发现新的、未知的攻击类型，因为只要是与正常行为模式不同的行为都可能被检测到，它的缺点是误报率较高，因为正常行为也可能由于一些合法的原因（如系统升级、用户临时的特殊需求等）而发生变化，从而被误判为入侵行为。
误用检测（也称为特征检测）
- 误用检测是基于已知的入侵模式或攻击特征来进行检测的，它建立了一个包含各种已知攻击特征的数据库，特定的恶意软件在网络中的通信模式、黑客攻击常用的命令序列等，当检测系统在监测过程中发现与这些已知攻击特征相匹配的行为时，就判定为入侵发生，著名的SQL注入攻击有一些典型的语法特征，如在输入字段中包含特定的SQL命令组合，误用检测系统如果发现网络流量或用户输入中包含这些特征，就会识别为SQL注入攻击，误用检测的优点是准确性较高，对于已知的攻击类型能够快速准确地检测出来，它的缺点是无法检测到新出现的、没有特征记录的攻击类型，需要不断更新攻击特征数据库以保持有效性。
三、异常检测与误用检测的比较与互补
1、比较
- 在检测能力方面，异常检测侧重于发现新的、未知的威胁，而误用检测更擅长识别已知的攻击，异常检测的误报率相对较高，而误用检测的漏报风险主要来自于新出现的攻击类型。
- 在数据需求方面，异常检测需要大量的正常行为数据来构建准确的模型，而误用检测依赖于攻击特征数据库的完整性。
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- 在应对环境变化方面，异常检测可能因为系统或用户正常行为的变化而需要重新调整模型，误用检测则更多地受到攻击特征更新速度的影响。
2、互补
- 在实际的入侵检测系统中，异常检测和误用检测可以相互补充，可以先用误用检测快速过滤掉已知的攻击，然后再利用异常检测来发现那些可能是新的、未被识别的入侵行为，当有新的攻击类型被发现后，可以将其特征提取出来加入到误用检测的特征数据库中，同时异常检测也可以根据新攻击对正常行为模式的影响进行相应的调整。
四、结论
入侵检测系统的分类方式多样，基于数据源的分类（HIDS、NIDS和混合式）以及基于检测方法的分类（异常检测和误用检测）都从不同角度提供了网络安全防护的手段，异常检测和误用检测各有优劣，在实际的网络安全架构中，将它们结合使用能够提高入侵检测的准确性和全面性，更好地应对日益复杂的网络安全威胁环境，随着网络技术的不断发展，入侵检测系统也需要不断演进，以适应新的攻击手段和网络环境的变化。
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