1、特征匹配技術，是計算機科學中一個重要的基礎研究領域。當前已被廣泛應用于各種網(wǎng)絡入侵檢測與防御，防病毒以及反垃圾郵件等安全系統(tǒng)中。然而，隨著網(wǎng)絡攻擊的隱蔽性越來越強、種類越來越多，安全系統(tǒng)中特征也越來越復雜，特征集的規(guī)模也變得越來越大，這對基于匹配技術的安全系統(tǒng)提出了巨大的挑戰(zhàn)。面向網(wǎng)絡安全的高性能特征匹配成了一個至關重要的研究領域。本文以安全系統(tǒng)中使用的特征為研究對象，針對網(wǎng)絡安全的應用環(huán)境，提出了一系列高效的匹配算法。本文的主要貢獻包

2、括：
　　提出了一種基于數(shù)據(jù)感知的串匹配模型?，F(xiàn)有的一些經(jīng)典算法雖然已經(jīng)達到或接近了理論最優(yōu)值的上限，但在實際的應用中，各種匹配算法的效率卻可能由于很多因素而出現(xiàn)不同程度的退化，特別是待處理數(shù)據(jù)的特性?；跀?shù)據(jù)感知的串匹配考慮到了網(wǎng)絡環(huán)境的局部性對算法性能的影響，因而使用一組而不是單一的算法來完成對輸入數(shù)據(jù)的處理。它通過在匹配過程中對輸入數(shù)據(jù)進行實時分析的結(jié)果和算法自身的特性來動態(tài)地選擇最合適的匹配算法。同時，還提出了一種基于遍歷

3、深度統(tǒng)計的決策方法和基于序貫概率比的決策優(yōu)化方法。這種方法的效率優(yōu)于單獨應用任何一種單一匹配算法，并且可以抵御算法攻擊。
　　提出了一種基于轉(zhuǎn)換表共享的DFA內(nèi)存縮減方法。DFA是目前進行正則表達式匹配最有效的方法之一，但是其高效性是建立在占用大量內(nèi)存空間來描述每一種“可能性”的基礎上。轉(zhuǎn)換表共享首先將DFA狀態(tài)按照是否擁有相同轉(zhuǎn)換目標項進行分組，然后讓每個組內(nèi)的所有狀態(tài)共享一個轉(zhuǎn)換表并去除所有的重復項。同時還提出了一個高效的狀態(tài)

4、分組算法，本算法與同類算法相比，具有更低的時間復雜度和空間復雜度，更加適合在特征集需要動態(tài)變化的應用中使用。
　　提出了一種基于猜測-驗證的正則表達式匹配方法。DFA內(nèi)存縮減方法雖然可以消減掉DFA中90％以上的轉(zhuǎn)換邊，但卻無法徹底解決DFA的空間占用問題。因為DFA的內(nèi)存是隨狀態(tài)數(shù)目呈平方級甚至指數(shù)級的增長，而冗余消除只是線性的縮減?；诓聹y-驗證的匹配方法首先使用DFA對正則表達式中的子特征進行搜索，完成特征存在性的猜測；在猜

5、測到有可能匹配某個特征后，再使用NFA進行驗證。這種方法從網(wǎng)絡安全檢測的行為特點出發(fā)，既充分利用了DFA的高效性，減少了對相對較慢的驗證過程的調(diào)用，又借助NFA避免了內(nèi)存消耗過于巨大。這種方法可以在大大減少內(nèi)存需求的情況下，實現(xiàn)大規(guī)模正則表達式的高速匹配。
　　綜合精確字符串和正則表達式的特點，提出了一種新的規(guī)則表示形式-字符串表達式并給出了對應的匹配方法。字符串表達式可以描述多個精確字符串之間的邏輯關系與空間位置關系，從而滿足安