入侵检测系统产生海量报警数据，造成报警关联时间长、关联结果结构复杂、难以理解。针对上述问题，提出一种基于因果关系的分层报警关联模型。该模型先根据攻击目标聚类报警，在因果关系的指导下以单步攻击作为节点构建主机层攻击路径，定义单步攻击相似度和攻击模式相似度，通过拓扑排序合并主机层攻击路径的相似节点得到攻击模式，计算攻击模式相似度实现预警，并以受害主机作为节点从空间上构建更高层面的网络层攻击场景。实验表明，分层关联结果结构简洁，有助于识别攻击策略、指导安全响应，而且先聚类后关联的方法能够有效提高报警关联效率。