分析了目前的分布式入侵检测系统的特点和协作方式，提出了一种基于环型结构分布式入侵检测系统模型和令牌控制机制。论述了环型结构的分布式入侵检测系统的体系结构和功能框架，引入了优先响应和事件可信度的思想，给出了基于环型结构的分布式入侵检测协作算法，解决了目前分布式入侵检测系统中各系统结构复杂、负载不均衡等缺陷。
### 基于环型结构的分布式入侵检测系统的设计与实现
#### 一、引言与背景
随着网络技术的迅速发展，特别是分布式计算环境、海量存储和高带宽传输技术的应用，网络系统结构变得日益复杂。这使得传统的基于单机的集中式入侵检测系统面临着极大的挑战。例如，借助于互联网大规模传播的蠕虫病毒（如2003年的SQL Slammer蠕虫）以及分布式拒绝服务攻击（DDoS）等协同攻击形式，传统入侵检测系统往往难以应对。因此，分布式入侵检测系统（Distributed Intrusion Detection System, DIDS）作为一种新型的现代检测系统应运而生，它能够在数据收集、入侵分析和自动响应等多个方面发挥系统资源的优势。
#### 二、现有分布式入侵检测系统的类型及局限性
目前，常见的分布式入侵检测系统大致可以分为三种类型：
1. **集中分布式**：在网络的各网段上放置传感器来收集网络状态信息，然后由中央控制台集中处理和分析。这种方式虽然能够集中资源进行分析，但过分依赖于中央控制台，导致其可扩展性、自动更新能力和鲁棒性较差。
2. **无中心分布式**：系统中所有代理IDS都是对等的，它们相互通信、协作。这种方式虽然灵活性较高，但存在可扩展性差的问题，随着代理数量的增加，可能会造成通信数据过载，网络利用率不高，且协调复杂、缺乏统一处理模块。
3. **层次分布式**：将系统分成若干层次，上层部件控制下层部件，并由控制中心统一控制。这种方式有利于大规模入侵事件的检测，但仍然存在对上层控制部件的依赖问题。
#### 三、基于环型结构的分布式入侵检测系统模型
针对上述问题，该论文提出了一种基于环型结构的分布式入侵检测系统模型。环型结构采用令牌控制机制，确保信息能够在各节点间有序传递，从而有效解决现有分布式入侵检测系统中存在的结构复杂和负载不均衡等问题。
1. **环型结构与令牌控制机制**：每个节点按顺序排列形成环状结构，系统中的令牌按照预设路径依次传递。当某个节点获得令牌时，可以执行数据发送、接收和分析等操作。这样既能保证数据的安全传输，又能避免数据冲突。
2. **体系结构与功能框架**：该模型包括数据收集、数据预处理、入侵分析、响应处理四个主要部分。其中，数据收集负责从各个监控点收集信息；数据预处理对收集到的数据进行初步清洗和格式化；入侵分析则根据预定义的规则或模式识别潜在的攻击行为；响应处理根据分析结果采取相应的措施。
3. **优先响应和事件可信度**：为了提高系统的响应速度和准确性，引入了优先响应和事件可信度的概念。优先响应是指在多个报警信号同时出现时，系统能够根据报警的紧急程度优先处理某些事件。事件可信度则是指对每个报警事件的可信度进行评估，以减少误报率。
4. **分布式入侵检测协作算法**：该算法详细描述了如何在环型结构中实现高效的数据共享和协同分析。具体而言，算法定义了令牌的传递规则、数据的处理流程以及如何基于事件可信度进行优先级排序。
#### 四、结论
基于环型结构的分布式入侵检测系统能够有效解决现有系统中存在的问题，通过引入令牌控制机制、优先响应机制和事件可信度评估等方法，提高了系统的整体性能和可靠性。这一创新设计不仅为分布式入侵检测系统的研究提供了新的思路，也为网络安全领域的发展做出了积极贡献。
