1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
(1)随着计算机技术、现代通信技术和网络技术的飞速发展,尤其是internet的广泛应用,计算机的应用更加广泛与深入,计算机网络和人们的工作与生活的联系也越来越密切。但是,人们在享受着计算机技术和互联网带来便利的同时,也受到日益突出的安全问题的威胁。近几年,黑客攻击与信息泄露事件层出不穷,给互联网用户带来了严重的影响和损失。而且由于针对应用层的攻击现象逐渐增多,传统的状态检测防火墙的安全防护能力也越来越低了。防火墙的防护重心由网络层开始向应用层转变,在这种情况下,深度包检测(dpi)技术诞生了。深度包检测技术比传统的防火墙技术更有效,它不仅分析检测ip层和tcp/udp层的数据包包头,而且深入到应用层的有效载荷所包含的内容中,检查它们的合法性,并以此决定是否对数据包进行过滤。
(2)随着计算机的应用更加广泛与深入,计算机网络和人们的工作与生活的联系也越来越密切。但是,人们在享受着计算机技术和互联网带来便利的同时,也受到日益突出的安全问题的威胁。近几年,黑客攻击与信息泄露事件层出不穷,给互联网用户带来了严重的影响和损失。防火墙的防护重心由网络层开始向应用层转变,在这种情况下,深度包检测(dpi)技术诞生了。深度包检测技术比传统的防火墙技术更有效,它不仅分析检测ip层和tcp/udp层的数据包包头,而且深入到应用层的有效载荷所包含的内容中,检查它们的合法性,并以此决定是否对数据包进行过滤。
(3)深度包检测技术作为近年来新兴起的一种新型防火墙技术,不论是科研机构,企业还是个人都在对该技术进行深入的研究。目前，研究主要集中在模式匹配技术中的正则表达式匹配的改进方面，是随着网络安全的发展而提出的，代表了防火墙技术的未来发展方向,在计算机网络安全，防火墙技术方向有着广阔的运用前景。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：分析深度包检测系统中的bm模式匹配算法，进而编写出具有更高效率，更好稳定性的改进算法并进行检验。
研究内容：在探究传统防火墙的功能和技术以及linux的netfilter/iptables防火墙的基础上,对新一代的防火墙技术深度包检测技术进行深入了解,对其主要技术和作用进行了详细的探究。然后分析深度包检测系统中使用的bm模式匹配算法及其改进算法,并利用dfa(确定型有穷自动机),探究一种改进的高效率的深度包检测模式匹配算法。
拟解决关键问题：深度包检测技术本身的特性决定了深度包检测防火墙可以更快速的识别各种传统的攻击方式并能有效防范某些基于应用层的安全攻击。但是，深度包检测防火墙由于需要识别数据包的应用层协议并对应用层载荷进行检测，因而他需要检测的内容相应增多了，执行速度将会理所当然地降低。因此，未来的深度报检测技术的发展方向将集中在如何提高深度包检测技术的处理速度上，即对匹配算法的优化改进。
3. 研究的方法与方案
研究方法：
首先对传统防火墙的功能和技术以及linux的netfilter/iptables防火墙进行研究,在此基础上对新一代的防火墙技术深度包检测技术进行深入了解。然后分析深度包检测系统中使用的bm模式匹配算法及其改进算法,在此基础上利用dfa(确定型有穷自动机),提出了一种改进的高效率的深度包检测模式匹配算法并通过linux环境下的实验检测。
技术路线：得到改进算法后在linux环境下对两种不同的算法进行具体检验，比较二者效率，稳定性等方面，分析改进算法是否具有优越性。
4. 研究创新点
(1)本项目的研究重心比较特别：传统的防火墙的防护重心在于网络层，本课题主要探究面向应用层的防火墙技术,研究面向应用层时的深度包检测(dpi)技术。
(2)本项目在深度包检测系统的模式算法上有所创新：在对深度包检测系统中使用bm模式匹配算法并对其算法进行分析和改进。
(3)本项目的检验方法上有所创新：利用dfa(确定型有穷自动机),提出改进的高效率的深度包检测模式匹配算法
5. 研究计划与进展
2017.3-2017.4：对传统防火墙的功能和技术以及linux的netfilter/iptables防火墙进行进一步了解，并能熟练运用相关测试软件。
2017.4-2017.5：分析深度包检测系统中使用的bm模式匹配算法及其改进算法,并利用dfa(确定型有穷自动机),研究改进的高效率的深度包检测模式匹配算法并在linux环境下的实验检测,检验该算法在性能上是否有明显的提高。
2017.5：技术总结，完成结题报告和论文。
