1.基于决策树和自相似模型结合的物联网入侵检测方法,其特征在于,包括下述步骤:S1、选定数据集,为决策树算法生成决策树提供数据来源;
S2、生成决策树,首先创建一棵树,根节点包含所有的样本属性信息,采用基最小损失函数策略,逐步深入决策树,一步步选择最优的划分属性,直到叶子节点;使用同样的方法,生成K棵这样的决策树,最后将所有的子树结合起来形成一棵完整的决策树;
S3、使用步骤S2生成的决策树,对步骤S1准备好的测试集进行分析处理,从而判断物联网当前状态的入侵状况;
S4、建立当前状态和同一时期历史状态物联网数据的直方图,利用自相似理论设定合适的数学模型,计算出当前状态和同一时期历史状态的物联网数据的形似度,再根据相应的阈值,判断当前物联网数据是否存在异常现象。
2.根据权利要求1所述基于决策树和自相似模型结合的物联网入侵检测方法,其特征在于,步骤S1中,所述数据集以CICIDS2017数据集为基础,并基于OPNET仿真扩充温度数据。
3.根据权利要求1所述基于决策树和自相似模型结合的物联网入侵检测方法,其特征在于,步骤S2中,采用的决策树算法CART树,生成CART决策树的流程是:S21、建立根节点,包含所有数据集中所有的特征;
S22、对数据集中的每一个特征执行该特征上的一个划分,计算划分的损失函数值;
S23、选择损失函数最小的特征进行分割;
S24、根据该分割特征将当前数据集切分成两个子集;
S25、对上步切出的两个子集分别递归调用S22-S24;
S36、生成CART决策树。
4.根据权利要求1所述基于决策树和自相似模型结合的物联网入侵检测方法,其特征在于,步骤S3中,通过决策树分析数据集,根据叶子节点对应的数值来判断是否存在入侵,如果叶子节点对应的数是0代表正常,1代表入侵。
5.根据权利要求1所述基于决策树和自相似模型结合的物联网入侵检测方法,其特征在于,步骤S4中,所述计算出当前状态和同一时期历史状态的物联网数据的相似度,具体为:对模型建立物联网当前数据直方图H1,与历史数据直方图H2进行相似度对比,首先要设计选择一个对比标准J(bs,bt)如下:其中bs,bt分别代表数据集中某一属性值直方图,i表示直方图中第i个bin,m代表直方图bin的个数,将所有的属性的相似度累加得到整体相似度:其中n代表第n个属性,N代表数据集中属性个数。
6.根据权利要求1所述基于决策树和自相似模型结合的物联网入侵检测方法,其特征在于,步骤S4中,通过计算整体相似度D(H1,H2)的值,判断是否处于正常范围来判断物联网是否存在异常,通过对实验数据的分析,设定正常的情况下整体相似度D(H1,H2)的范围为
0.69000-1.00000,当测得的D(H1,H2)值低于此范围,则可以判断出网络存在异常。
7.根据权利要求6所述基于决策树和自相似模型结合的物联网入侵检测方法,其特征在于,当存在网络异常的情况时:当整体相似度D(H1,H2)的范围为0.34854-0.49763,则表明为蠕虫病毒攻击;
当整体相似度D(H1,H2)的范围为0.11533-0.30986,则表明为DDos攻击;
当整体相似度D(H1,H2)的范围为0.03452-0.08931,则表明为能源耗尽攻击。