基于改进Inception-ResNet的加密流量分类方法

来源：计算机应用杂志2023年第8期北京时间：

作者：郭祥, 姜文刚, 王宇航

单位：江苏科技大学 自动化学院，江苏 镇江 212100

摘要：基于深度学习的加密流量分类方法中的分类模型大多是深层直筒型结构，存在梯度消失的问题，且网络层数的增加会使模型结构和计算的复杂度显著上升。为此，提出了一种基于改进Inception-ResNet的加密流量分类方法。该方法通过改进Inception模块，并将该模块作为残差块以残差结构连接的方式嵌入卷积神经网络来构建分类模型；此外，改进分类模型的损失函数，并使用VPN-nonVPN数据集来验证所提方法的有效性。实验结果表明，所提方法在2种场景的分类实验中的精确率、召回率、F1值分别达到了94.21%、92.53%和93.31%以上。在与其他方法的对比实验中，以分类难度最大的12分类实验为例，所提方法比C4.5决策树算法和1D-CNN（1 Dimensional-Convolutional Neural Network）在精确率上分别高出13.91和9.50个百分点，在召回率上分别高出14.87和1.59个百分点。与CAE （Convolutional Auto Encoding）和SAE （Stacked Auto Encoder）等方法相比，所提方法虽然在各项指标上没有明显提升，但在单次训练时长上却有明显缩短，充分表明了所提方法的先进性。

关键词：深度学习,批量归一化层,残差结构,不平衡数据集,损失函数

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61702235);江苏省研究生创新计划项目(KYCX21_3482)