-
شماره ركورد
28319
-
پديد آورنده
عليرضا سيف الساداتي
-
عنوان
ارائهي مدل تشخيص بلادرنگ حملات DDoS با امكان تعيين نوع حمله و مبتني بر الگوريتمهاي يادگيري ماشين
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي فناوري اطلاعات - تجارت الكترونيكي
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1402/01/28
-
استاد راهنما
جناب آقاي دكتر محمد فتحيان بروجني
-
دانشكده
مهندسي صنايع
-
چكيده
چكيده:
با توجه به گستردگي استفاده از اينترنت در دنياي امروز و همچنين روند رو به رشد آن، حفاظت امنيت و برقرار نگهداشتن ارتباطات در بستر اينترنت، به امري حياتي براي انسان تبديل شده است. حملات DDoS، يكي از اصلي ترين عوامل تهديد كنندهي امنيت در فضاي بر خط ميباشد. هدف اين حملات، از دسترس خارج كردن خدمات و فعاليتهاي برخط، از طريق استفادهي بيش از حد و يا نامناسب منابع در دسترس ارائه دهندهي خدمات است. در اين تحقيق سعي شده است كه با بكارگيري تكنيك هايي بر پايهي دادهكاوي، مدلي مبتني بر يادگيري ماشين، براي شناسايي اين حملات توسعه داده شود. به همين منظور در ابتدا به مطالعه و مرور پيشينهي تحقيقات مرتبط، براي بدست آوردن دانش و اطلاعات مناسب و همچنين يافتن شكافهاي تحقيقاتي موجود در بدنهي دانش اين زمينه، پرداخته شد. دسته بندي حملات بر اساس اثرات، مراحل كامل توسعه مدل و پيش پردازش دادهها از دستاوردهاي اصلي اين مرور بوده است. همچنين مشخص شد كه در توسعهي مدلهاي قبلي كه در اين تحقيق مورد بررسي قرارگرفتهاند، توجه كافي به پيش پردازش دادهها نشده و در اكثر موارد هيچ تلاشي براي پياده سازي مدلها براي فراهم كردن امكان بكارگيري در شرايط واقعي، تشخيص نوع حمله و همچنين آزمايش آنها بر روي دادههايي خارج از مجموعه دادهي مورد استفاده براي تعليم؛ ديده نشد. پس در اين تحقيق، مدل مناسب براي شناسايي حملات DDoS با قابليت شناسايي نوع حمله، طراحي شد. در هنگام طراحي اين مدل، مراحل مربوط به پيش پردازش دادهها، تعليم، اعتبار سنجي و ارزيابي مدل به طور كامل انجام شده است. براي پياده سازي مدل، از استراتژي Model as Service، استفاده شده و براي مدل، يك وب سرور جداگانه طراحي شده است كه مدل بر روي آن پياده سازي ميشود. استفاده از اين مدل در شرايط واقعي حمله يا به هنگام آزمايش و كار با مدل، با ارسال درخواست به سرور مذكور و دريافت بلادرنگ پاسخ آن درخواست ممكن ميشود. همچنين از دو مجموعه دادهي حاوي ترافيك حملات SSDP و SNMP و ترافيك معمولي، در زمان تعليم مدل استفاده نشده است و اين مجموعه دادهها براي شبيه سازي حملات روز صفر مورد استفاده قرار گرفتهاند. با توجه به عملكرد مدلهاي توسعه داده شده با الگوريتمهاي مختلف و در حالتهاي تشخيص ترافيك حمله از ترافيك نرمال (باينري)، تشخيص انواع ترافيك حمله و ترافيك نرمال و شبيه سازي حملات روز صفر، ميتوان مشاهده كرد كه مدلهاي توسعه داده شده با الگوريتمهاي XGBoost و ADABoost، كه در دستهي الگوريتمهاي Ensemble Learning قرار دارند:عملكرد كاملاً مناسبي در همه شرايط داشتهاند. همچنين سيستم نهايي توسعه داده شده براي تشخيص بلادرنگ حملات DDoS، قابليت استفاده در شرايط واقعي حمله را داشته و براي اين امر مناسب است.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/03/07
-
عنوان به انگليسي
A Real-Time DDoS Detection Model With Ability to Classify Attack Types Based on Machine Learning Algorithms
-
تاريخ بهره برداري
4/16/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
عليرضا سيف الساداتي
-
چكيده به لاتين
Abstract:
Regarding to the vast usage of the internet and its vital effects on humans life; maintaining security and availability of online connections and services has became essential. DDoS attacks are one of main cyber threats that aim to make an online service out of reach of its legitimate users by overwhelming existing resources of service provider.
Fortunately, in past recent years, machine-learning and data-mining are showing promising bright sight in context of DDoS detection. Therefore this research tries to take advantage of data-mining techniques and develop a machine-learning DDoS detection model. Hence in the first step of this research, the respective literature was reviewed and as a result, a comprehensive taxonomy of attack types based on their influence and categories of methods and techniques of data pre-processing and machine learning model development for DDoS detection were represented.
However, among resembling researches that were surveyed, no endeavor about developing models for classifying attack types or deploying existing models for real-time implementation was found. Therefore the model that is developed in this research, tries to contribute with respective body of knowledge by filling these research gaps. Thus, this model is able to accurately classify attack types based on labels that were available in training dataset and an approach for deploying the developed model was devised. Moreover, data pre-processing, model training, evaluating its performance and validating the results were done precisely and completly during model development phase.
The developed model was deployed on a dedicated web server configured with ‘Python’ frame-work ‘Flask’, based on ‘Model-as-Service’ strategy which enables users to send arrays of features extracted from network traffic flows as a ‘JSON’ request and immediately receive its classification response from real-time processing and predicting, done by the model.
Eventually, zero-day attacks, were simulated with ‘SSDP’ and ‘SNMP’ datasets that were excluded during training phase and the model was assessed by these kind of data, that has not seen yet, which is equivalent of zero-day attacks.
Among machine learning algorithms that were tested on the model, ensemble learning algorithms, such as XGBoost and ADABoost performed extremely accurate and acceptable in all binary/multiclass classifications and zero day attack simulations.
In conclusion, the proposed system and models in this research, are absolutely proper for real-time DDoS detection.
-
كليدواژه هاي فارسي
حملات منع دسترسي , شناسايي حملات منع دسترسي , يادگيري ماشين , داده كاوي , تحليل و طبقه بندي ترافيك شبكه
-
كليدواژه هاي لاتين
Denial of Service Attacks , Detection of Denial of Service Attacks , Machine-Learning , Data-Mining , Analysis and Classification of Network Traffic
-
Author
Alireza Seifousadati
-
SuperVisor
Dr. Mohammad Fathian
-
لينک به اين مدرک :