有限自动机在模式匹配中的应用与研究

有限自动机匹配算法是多模式匹配中的重要算法.反向有限自动机在一定的条件下能压缩自动机的规模,从而提高模式匹配的速度.将反向有限自动机算法与BM算法相结合,利用当前获取信息进一步增大匹配过程中的跳跃距离,可进一步提高模式匹配的速度.     

一种新的多模式快速匹配算法

提出了一种针对多模式的快速模式匹配算法.算法分为预处理阶段和匹配阶段两个部分,预处理阶段对所有待匹配的模式进行分析,构造一个关于这些模式的树型有限状态自动机,匹配阶段利用这个模式自动机,对文本串进行一次性的搜索,查找文本是否包含模式集中的模式.为了提高了匹配速度,算法利用已匹配的字符串信息实行跳跃式的比较,避免了文本扫描指针的回溯.     

一种新的多模式快速匹配算法

提出了一种针对多模式的快速模式匹配算法。算法分为预处理阶段和匹配阶段两个部分，预处理阶段对所有待匹配的模式进行分析，构造一个关于这些模式的树型有限状态自动机，匹配阶段利用这个模式自动机．对文本串进行一次性的搜索，查找文本是否包含模式集中的模式。为了提高了匹配速度，算法利用已匹配的字符串信息实行跳跃式的比较，避免了文本扫描指针的回溯。     

基于混合策略的单模式匹配算法

结合后缀有限自动机和正向有限自动机的优点,提出了两个单模式匹配算法.算法中,无论是后缀自动机还是正向有限自动机,只要扫描到的模式前缀长度R>0或者超过模式长度的1/2时,使用正向有限自动机继续向右进行扫描;否则都滑动m-R个字符,使用后缀自动机反向扫描模式串的前缀.两个算法的最差、最好时间复杂度分别为O(n)和O(n/m).结果表明,在短模式的情况下,两个算法的平均时间复杂度均好于RF和LDM,在小字符集长模式或大字符集短模式的情况下它们的平均性能好于BM.     

一种改进的多模式匹配算法

在基于有限状态自动机的多模式匹配算法(DFSA算法)基础上,结合Tuned BM算法的优点,提出一种快速的多模式字符串匹配算法,实现了多模式匹配过程中不匹配字符的连续跳跃.在一般情况下,算法不需要匹配目标串中的每个字符,而是在实际比较之前跳过尽可能多的字符,以减少字符比较的操作,实现快速匹配.在模式串较长和较短的情况下,算法都有很好的性能.分析指出算法实际比较的字符数随着模式串长度的增加而下降,并随模式集的增大有所增多.实验表明,在模式串较短时,算法需要的匹配时间仅为AC算法的50%到33.3%,AQR算法的90%左右;在模式串较长时,所需时间为AC算法的25%至12.5%,AQR算法的75%左右.     

IDS中新的快速多模式匹配算法及其设计

网络入侵检测依赖于字符串匹配技术．尽管各种有效的字符串匹配技术不断被使用,但字符串匹配过程的消耗仍是入侵监测系统运行的主要系统开销．为了提高入侵监测系统的运行效率和运算能力,提出并设计了新的字符串匹配算法（NMSA）．算法采用新的匹配思想,应用启发函数获得优于BM移动步长的新的跳跃,同时采用有限状态模式匹配自动机可同时进行多模式匹配．将算法应用于Snort系统,并和其他算法进行比较,实验证明NMSA整体上提高了系统的效率．     

一种快速的多模式字符串匹配算法

以基于有限自动机的多模式匹配算法（DFSA）为基础，结合Boyer-Moore(BM）和Quick Search（QS)快速单模式匹配算法的优点，提出了一种快速的多模式字符串匹配算法，在一般情况下，该算法不需要匹配目标文本中的每个字符，能充分利用匹配过程中本次匹配不成功的信息和已经匹配成功的信息，跳过尽可能多的字符。实验表明，模式串较短时，本算法所需时间为DFSA算法的1／2－1／3；模式串较长时，本算法所需时间为DFSA算法的1／2－1／3；模式串较长时，其所需时间为DFSA算法的1／3－1／5。     

一种面向中文的快速字串多模式匹配算法

针对中文字串匹配问题,提出一种快速模式匹配算法,算法采用新型组合状态自动机,将2个状态组合起来匹配一个双字符,从而解决了双字节符构建完全Hash表时带来的存储空间膨胀问题;同时考虑到待匹配模式串中的字符在大字符集中稀疏分布的特点,尝试将单模式QS匹配算法的思想与DFSA算法进行结合,应用于多模式匹配中,实验结果显示,本算法明显优于DFSA算法,平均所花费时间仅为DFSA算法的45．2％。     

基于状态子集编码的快速DFA构造算法

网络深度包检测等网络应用广泛采用正则表达式匹配技术检测网络中的传输内容,正则表达式用非确定性有限自动机(NFA)或者确定性有限自动机(DFA)实现.网络应用对匹配速度要求很高,相比NFA,DFA具有确定性的匹配速度,但所有基于DFA的方法需要预先从NFA构造一个与之等价的DFA,于是DFA的构造成为系统瓶颈之一.为此通过深入探索自动机内在运行特性———NFA状态间活跃关系和NFA中导致DFA空间膨胀的因素,设计了一种NFA状态子集的编码方法和查询方法,显著减少了DFA构造过程中状态子集的查询代价.基于入侵检测与防护系统Snort中的真实规则集的实验表明,与传统的子集构造算法相比,该方法减少了88.33%~93.57%的DFA构造时间.     

基于BM的模式匹配改进算法

文章分析了BM算法及其改进算法BMHS,在此基础上提出了BM的改进算法FSBM.该算法利用当前匹配窗口的下一个字符的位置信息以及当前尝试中的已匹配子串,增大右移量,减少匹配次数,有效地加快了模式匹配的速度.