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QCF for deep packet inspection论文总结

2022-07-26 14:43:00 【桐青冰蝶Kiyotaka】

Abstract

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作者提出了一种新的成员查询数据结构变体，称为基于商的 Cuckoo 过滤器 (QCF)，它反映了 QF 和 CF 之间的合并过程。

Introduction

QCF use only two hash functions rather than three in the CF.
Consuming the same memory requirements just such as CF.
Employing only two hash functions rather than three in CF making it faster than BF, QF, and CF.
Having same false-positive rate of CF which is smaller than the false-positive rate of BF and QF making it more accurate.
Simpler to implement and consume less computational complexity than BF, QF, and CF.
Supports delete operation.
The ability to make dynamic signatures update and doing that quickly.
Higher throughput than using BF, QF, and CF.

Related works

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近似成员查询数据结构而不是使用有限自动机进行正则表达式匹配
实现简单、节省内存、对进行动态更新的快速响应、无需特定自动机

Deep PI

DPI 代表了 NIDS 通过检查网络流量内容来发现攻击和异常的主要任务。

区分良好 DPI 系统的主要两个特征：

执行强签名检测的能力（the ability to perform strong signature detection）
以高吞吐量和最小延迟生成结果的能力（produce the results with high throughput and minimum latency）

Probabilistic data structures

Bloom filter

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false-positive rate f：
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Quotient filter

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详细介绍见这篇文章: Fast 2D filter with low false positive for network packet inspection论文总结

Cuckoo filter

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Insertion process

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Lookup process

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Deletion process

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Proposed QCF

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第一个哈希函数中检索到的值被用作第一个候选桶的索引
第一个哈希函数检索到的值应用商法，以获得用作元素指纹的剩余部分
第二个哈希函数用于对元素的指纹进行哈希处理,获得第二个候选桶

Main steps of retrieving element’s fingerprint and the two candidate buckets in QCF:
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Main steps of retrieving element’s fingerprint and the two candidate buckets in QCF and an example for QCF that has four buckets (three entries per bucket)
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