[发明专利]基于神经网络的DNP通信访问控制方法

摘要

本发明公开了一种基于神经网络的DNP通信访问控制方法，通过提取DNP3.0协议中的目的地址、源地址、方向位、源方站标志位以及应用层功能码构建特征序列，利用神经网络学习上述特征序列，从而得到访问控制的检测模型；再将捕获的数据包通过预处理得到待检测序列，待检测序列通过检测模型的检测后，判断出该数据包是否允许通过，从而完成DNP3.0通信访问控制。

主权项

1.一种基于神经网络的DNP通信访问控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、捕获数据包在主站与子站之间利用Linux的Netfilter框架，在DNP3.0协议端口捕获单位时间T内所有的DNP3.0数据包；(2)、对DNP3.0数据包进行预处理，提取出特征序列(2.1)、分别提取出每个DNP3.0数据包的目的地址、源地址、方向位、源方站标志位以及应用层功能码；(2.2)、将每个DNP3.0数据包的目的地址、源地址、方向位、源方站标志位以及应用层功能码进行组合，构成序列S；(2.3)、根据序列S中的方向位和源方站标志位判断每个DNP3.0数据包能否在主站与子站之间通过，如果该DNP3.0数据包能够通过，则在序列S的末端且对应该DNP3.0数据包所在行处增加标志位为“1”，如果该DNP3.0数据包不能够通过，则在序列S的末端且对应该DNP3.0数据包所在行处增加标志位为“0”；具体判断过程为：当功能码为“0”时，则标记该DNP3.0数据包的标志位为“1”，该DNP3.0数据包能通过；当方向位为“0”，源方站标志位为“0”时，若功能码为“129”，则标记该DNP3.0数据包的标志位为“1”；否则标记为“0”；当方向位为“0”，源方站标志位为“1”时，若功能码为“130”，则标记该DNP3.0数据包的标志位为“1”；否则标记为“0”；当方向位为“1”，源方站标志位为“1”时，若功能码为“1‑19”中之一或“22”或“23”，则标记该DNP3.0数据包的标志位为“1”；否则标记为“0”；当方向位为“1”，源方站标志位为“0”时，若功能码为“20”或“21”，则标记该DNP3.0数据包的标志位为“1”，否则标记为“0”；当所有的DNP3.0数据包判断完成后，则生成特征序列；(3)、基于神经网络的访问控制(3.1)、构建神经网络模型；(3.2)、将特征序列输入到神经网络模型进行训练，当达到预设精度或最大学习次数时停止训练，得到检测模型；(3.3)、将待检测的DNP3.0数据包按照步骤(2)进行预处理，得到待检测序列，将该序列输入到检测模型，得到检测结果Y，再将检测结果Y与预设阈值A进行比较，当Y＞A时，数据包正常，允许该数据包通过；当Y≤A时，数据包异常，拒绝该数据包。