توسعه یک سیستم تشخیص نفوذ مبتنی بر خوشه‌بندی فازی و الگوریتم بهینه‌سازی نهنگ

نویسندگان

1 بخش مهندسی و علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران.

2 دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
چکیده

امروزه شبکه­های کامپیوتری در جهان کاربردهای فراوانی پیدا کرده‌اند. به‌دلیل استفاده گسترده از اینترنت، سیستم­های رایانه­ای، مستعد سرقت اطلاعات هستند که منجر به ظهور سیستم­های تشخیص نفوذ (IDS) شده است. امنیت شبکه در پاسخ به افزایش اطلاعات حساس، به یک موضوع اساسی در علوم کامپیوتر تبدیل ‌شده است. در پژوهش حاضر سیستم تشخیص نفوذ غیرنظارتی مبتنی بر خوشه­بندی فازی (FCM) با بهره­گیری از الگوریتم بهینه­سازی نهنگ (WOA) پیشنهاد شده است و با مجموعه داده استاندارد تشخیص نفوذ 99 KDD Cup مورد آزمایش قرار گرفت. در این روش به‌منظور جداسازی فعالیت­های نفوذی از فعالیت­های عادی، ﺧﻮﺷﻪ­ﺑﻨﺪﯼ C- میانگین فازی مورد استفاده قرارگرفته و از الگوریتم بهینه­سازی نهنگ برای به‌دست آوردن تفکیک بهینه بین این فعالیت­ها استفاده‌ شده است. جهت کمک به FCM، از WOA استفاده ‌شده است تا از مراکز خوشه­های اولیه مناسب به‌جای مراکز تصادفی استفاده کند. نتایج تجربی بر روی مجموعه داده 99KDD Cup  حاکی از بهبود نرخ همگرایی، صحت و همچنین نرخ هشدار اشتباه توسط الگوریتم WOA-FCM در قیاس با سایر روش­های غیر نظارتی می‌باشد. از همین‌رو، یافته­های پژوهش حاضر می­تواند در زمینه حل مسائل پیچیده مرتبط با IDS مؤثر واقع شود.