基于AC自动机的多模式匹配算法FACA

Aho-Corasick自动机算法在模式匹配失配时,需要多次回溯才转移到有效的后继状态。为此,提出一种快速多模式匹配算法。该算法为每个状态建立失配时的后继指针,在模式匹配失配时,可以通过失配后继指针快速找到有效后继状态,从而避免Aho-Corasick自动机失配时的过多回溯,提高匹配效率。算法在自动机建立时采用动态规划的方法,为每个状态建立匹配长度和匹配量等信息,在模式匹配过程中,基于这些信息统计模式串在主串中的重复次数、最早出现模式串位置等信息。实验结果表明,该算法匹配精确、效率高,且支持在线操作。     

基于确定有限状态自动机的改进多模式匹配算法研究

针对网络入侵检测系统的一般问题,在详细分析现存单模式与多模式匹配算法的基础上,将AC算法里的DFSA方法与单模式匹配算法BMH的思想相融合,以求取优化检测效率为目标,提出一种基于确定有限状态自动机的改进多模式匹配算法。该算法特别适合在大字符集文本串中查找小字符集模式串。将该改进多模式匹配算法应用到Snort入侵检测过程中,针对处理结果进行科学评价。通过实例的应用,验证了该改进算法的可行性和高效性。     

一种适合中文的多模式匹配算法

中文字符的相互独立性导致AC算法的时空性能急剧下降。针对此问题,对AC算法的存储结构进行了改进,提出了一种适合中文的多模式匹配算法——AC_SC算法。该算法以邻接链表存储有限状态自动机,尝试解决存储空间快速膨胀问题,并将状态“0”的长链表转化为散列链表,以提高算法的匹配效率。实验结果表明,AC_SC算法具有良好的时空性能。     

一种节约内存的中文多模式匹配算法

AC及其改进算法基于有限状态自动机,随着中文模式串数目增加,完全Hash表和状态表矩阵存储方式会导致存储空间快速膨胀,状态转移函数计算量大,Cache命中率下降,算法的时空性能急剧下降。提出以邻接链表方式存储有限状态自动机,并将状态"0"的链表转化为线性表,以提高算法的时空效率。在此基础上,设计了一种适合中文的多模式匹配算法,该算法所需存储空间仅为完全Hash表方式的10%,约为状态表矩阵方式的20%。     

一种节约空间的AC算法与国产化平台实现

AC算法作为多模式匹配算法的一种,在入侵检测、内容过滤防火墙、病毒检测等场景中得到了广泛的应用。AC算法的性能不仅受限于算法本身,还与算法运行的平台相关。使用普通的CPU进行模式匹配,只能达到300 Mbps左右的吞吐率,而使用FPGA进行匹配,吞吐率可以达到1 Gbps以上。但是FPGA的存储容量有限,可以匹配的模式个数受限。本文提出了一种节约空间的AC算法,设计了适用于FPGA存储的状态转移表,降低了AC算法需要的存储空间大小,同时在匹配过程中不带来额外的运算开销,尤其适用于内容过滤防火墙等对实时性要求较高的应用。     

入侵检测系统中的带权模式匹配算法

入侵检测系统（IDS）需要根据每个模式串的权值,计算给定主串的总权值并反馈给报警系统。传统的模式匹配算法在计算主串权值时效率低。为此,文中在Aho—Corasick算法的基础上,提出了带权模式匹配算法（WPM）及其改进算法（WPME）。算法优化了自动机的建立过程,对自动机每个节点的失配后继指针信息和匹配量信息进行预处理,从而避免了模式匹配阶段在计算主串权值时的回溯操作,降低了算法的时间复杂度。实验表明,改进后的算法具有效率高、匹配精确的特点。     

多模式匹配算法的优化研究

模式匹配技术有着广泛的应用且模式匹配算法已经被研究了很多年,同时对稀疏存储及其结构的操作也有大量的文献资料。本文首先描述了Aho-Corasick多模式匹配算法,该算法是基于自动机及状态向量的,然后提出了使用banded-row稀疏存储对Aho-Corasick算法中的状态转换表进行存储优化的观点,给出了优化算法。最后给出了和原Aho-Corasick算法相比较的测试结果,该结果表明在大模式集的情况下,使用banded-row稀疏存储的Aho-Corasick算法减少了存储需求,进一步地提高了性能。     

多模式匹配算法的优化研究

模式匹配技术有着广泛的应用且模式匹配算法已经被研究了很多年，同时对稀疏存储及其结构的操作也有大量的文献资料。本文首先描述了Aho—Corasiek多模式匹配算法，该算法是基于自动机及状态向量的，然后提出了使用banded—row稀疏存储对Aho—Corasick算法中的状态转换表进行存储优化的观点，给出了优化算法。最后给出了和原Aho—Corasick算法相比较的测试结果，该结果表明在大模式集的情况下，使用banded—row稀疏存储的Aho—Corasick算法减少了存储需求，进一步地提高了性能。     

AC多模式匹配算法研究

AC算法的内存空间开销大,不利于硬件实现。为此,提出AC多模式匹配算法。分析AC算法的特点,使用位图存储技术和压缩处理技术对其进行改进。从模式串长度和模式串数目角度出发进行实验,结果表明,该算法能缩短扫描时间,提高模式匹配速度和访问速度。     

一种基于双重状态编码的多模式匹配算法

基于自动机的多模式匹配算法是网络内容过滤与业务监管的核心技术之一,但随着模式集合的扩大,对存储资源消耗过大。为降低当前匹配算法的空间复杂度,同时保持较低的时间复杂度,提出了一种基于关键字预处理和状态编码的优化方法。关键字预处理用于过滤冗杂内容,大大降低了处理复杂度;而采用状态编码消除了NFA中的大量failure转移,可有效降低其开销。理论分析和实验仿真表明,相对于传统的基于TCAM的匹配算法,该算法在大大减少内存需求的情况下,实现了模式的高效匹配。