入侵检测系统（Intrusion Detection System，简称IDS）是网络安全领域中的一个重要组成部分，它通过监控网络或系统活动，识别并响应潜在的攻击行为。在CS487这门课程中，学生们可能深入学习了IDS的基本原理、设计思路以及实现方法。Java作为广泛使用的编程语言，也常被用于构建IDS系统，尤其是对于那些需要跨平台运行的解决方案。 IDS的主要功能包括： 1. 异常检测：通过分析网络流量或系统日志，识别与正常行为模式的偏离，例如异常高的数据包速率或不寻常的访问模式。 2. 误用检测：基于已知的攻击签名或模式进行匹配，当发现匹配时发出警报，例如匹配到SQL注入或DDoS攻击的特征。 3. 实时监控：IDS系统需实时监控网络流量，确保及时发现并处理安全事件。 4. 日志分析：收集并分析系统日志，从中提取出可能的攻击迹象。 5. 报警与响应：当检测到潜在威胁时，IDS会触发报警，并可能采取自动防御措施，如阻断恶意流量。在使用Java开发IDS时，可以利用其丰富的库和框架，如Netty进行高效网络编程，Apache Log4j记录日志，或者使用Java的多线程处理大量并发请求。此外，Java的跨平台特性使得开发的IDS可以部署在各种操作系统上。 CS487的IDS作业可能包含以下几个方面： 1. 数据收集与预处理：实现数据包捕获模块，如使用libpcap库（Java封装后的Pcap4J），解析网络流量并提取关键信息。 2. 特征提取与分析：设计算法提取流量特征，如源/目标IP，端口，协议，数据大小等，并进行异常检测分析。 3. 攻击签名库：建立一个包含已知攻击模式的数据库，用于误用检测。 4. 报警机制：定义报警阈值，当检测到异常时触发报警，并记录相关信息。 5. 性能优化：考虑系统的实时性，如何有效地处理大量数据，降低误报和漏报率。 6. 用户界面：创建图形用户界面（GUI），便于用户查看状态、配置参数及管理报警。完成这样的作业，学生不仅需要掌握Java编程，还需要理解网络安全原理，熟悉网络协议，具备数据分析和算法设计能力。通过实践，他们将深入理解IDS在保护网络安全中的作用，以及如何运用技术手段来对抗日益复杂的网络威胁。