تحلیل ترافیک شبکه با یادگیری ماشین برای تشخیص سریع‌تر حمله قطع سرویس توزیع‌یافته

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز،ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 استاد،دانشگاه تبریز، تبریز ، ایران

doi
چکیده

در این تحقیق، به بررسی و تحلیل چهار الگوریتم یادگیری ماشین برای شناسایی حملات DDoS پرداخته شده است. برای این منظور، از پایگاه‌داده Intrusion Detection Evaluation Dataset (CIC-IDS2017) استفاده شده است که شامل نمونه‌های ترافیک بات‌ نت است. الگوریتم‌های KNN، RF، Naive Bayes و J48 با استفاده از ویژگی‌های انتخاب‌شده با تابع SelectKBest و کتابخانه scikit-learn آموزش داده شدند. نتایج نشان می‌دهند که الگوریتم‌های RF، KNN و J48 از نظر دقت بسیار به هم نزدیک بوده و عملکرد خوبی در شناسایی ترافیک بات ‌نت و ترافیک معمولی داشته‌اند. الگوریتم RF با F1-score بالاتر نسبت به KNN، دقت بیشتری در شناسایی ترافیک بات ‌نت ارائه داده است. از سوی دیگر، الگوریتم Naive Bayes، باوجود دقت کلی بالا، در شناسایی ترافیک بات ‌نت عملکرد ضعیفی داشته و Precision و Recall آن برای دسته‌بندی بات‌ نت بسیار پایین است. الگوریتم J48 نیز عملکرد نسبتاً خوبی داشته، ولی به دلیل مقدار پایین Recall، بخش قابل‌توجهی از ترافیک حمله به‌اشتباه به‌عنوان ترافیک معمولی شناسایی شده است. این تحقیق تأکید دارد که برای مقابله با حملات DDoS، استفاده از الگوریتم‌های مدرن یادگیری ماشین می‌تواند دقت و سرعت شناسایی را بهبود بخشد. در آینده، آزمایش مدل‌ها در شرایط واقعی و با داده‌های متنوع‌تر، به‌منظور افزایش دقت و قابلیت‌های مدل‌های شناسایی حملات اینترنتی، ضروری است.