شماره ركورد
33779
پديد آورنده
رژينا قياسي
عنوان
تشخيص حملات انكار سرويس توزيع شده در اينترنت اشياء نسل پنجم با ملاحظه بهينه سازي منابع
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/3/12
استاد راهنما
محمد عبدالهي ازگمي
استاد مشاور
ندارد
دانشكده
كامپيوتر
چكيده
پيشرفت هاي اخير در شبكه هاي نسل پنجم است و امكانات صال در مقياس وسيع، افزايش سرعت و كاهش تأخير را فراهم كرده است. با اين حال، اين پيشرفت ها با تهديدات امنيتي مهمي همراه است كه مي تواند خسارات گسترده اي ايجاد كند. يكي از اين تهديدات جدي، حملات انكار سرويس توزيع شده (DDoS) است كه مي تواند باعث اختلال در عملكرد دستگاه هاي IoT شود. به ويژه در محيط هاي IoT كه منابع به صورت گسترده توزيع شده اند، اين نوع حملات در شبكه هاي 5G يك چالش مهم محسوب مي شود. در اين پايان نامه، يك رويكرد نوين براي تشخيص حملات DDoS در لايه محاسبات لبه چندگانه (MEC) ارائه شده است كه در آن پردازش را در لبه شبكه توزيع كرده و تأخير را كاهش مي دهد. روش پيشنهادي با استفاده از يادگيري فدرال (FL) اجرا مي شود. در اين راستا، از مدل هاي ماركوف به همراه يادگيري تقويتي مبتني بر شبكه هاي دوگانه (Dueling DQL) و يادگيري عميق براي بهبود دقت تشخيص حملات و كاهش پيچيدگي محاسباتي استفاده شده است. همچنين، به منظور انتخاب بهينه ي عمليات در فرآيند يادگيري، از الگوريتم كاوش بولتزمن بهره گرفته شده است. از آنجايي كه يكي از چالش هاي اصلي در تشخيص حملات DDoS در شبكه هاي IoT مديريت بهينه ي منابع و پهناي باند محدود است، در نتيجه در اين تحقيق سعي شده است كه با كاهش تعداد ويژگي ها از 33 به 14 ويژگي منتخب در دوكلاسه و 18 ويژگي منتخب در چند كلاسه، مصرف منابع بهينه سازي شود. براي انتخاب اين ويژگي ها، از تركيب 8 الگوريتم مختلف انتخاب ويژگي استفاده شده كه وزن دهي مناسبي براي پاداش عامل در فرآيند يادگيري فراهم مي كند. در اين صورت 14 ويژگي انتخابي در دوكلاسه و 18 ويژگي در چند كلاسه براي تشخيص حملات كامل بوده و نيازي به كل ويژگي هاي مجموعه داده نيست كه موجب استفاده كمتر از منابع محدود مي شود. علاوه بر اين، يك سازوكار تخصيص پهناي باند مبتني بر شهرت پيشنهاد شده است كه تنها به دستگاه هاي قابل اعتماد پهناي باند اختصاص مي دهد، و در نتيجه، مصرف پهناي باند را بهينه مي كند. نتايج شبيه سازي اين روش نيز حاكي از بهبود دقت تشخيص نسبت به روش هاي موجود است. اين تحقيق مي تواند گامي مهم در ارتقاي امنيت و كارايي شبكه هاي 5G مبتني بر IoT باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/20
عنوان به انگليسي
DDoS Detection in 5G Internet of Things Considering Resource Optimization
تاريخ بهره برداري
6/2/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
رژينا قياسي
چكيده به لاتين
Recent advancements in fifth-generation networks (5G) and beyond have significantly expanded the potential applications of the Internet of Things (IoT), enabling large-scale connectivity, increased speeds, and reduced latency. However, these advancements also come with serious security threats that can cause widespread damage. One of these critical threats is Distributed Denial of Service (DDoS) attacks, which can disrupt the operation of IoT devices and degrade service quality. Detecting these types of attacks in IoT networks, particularly in 5G environments where resources are widely distributed, presents a significant challenge. This thesis presents an innovative approach for detecting DDoS attacks in IoT that is executed at the Multiaccess Edge Computing (MEC) layer. The proposed method uses Federated Learning (FL) to distribute processing at the network edge and reduce latency. In this approach, Markov models combined with Deep Reinforcement Learning based on Dual Deep Q-Networks (Dueling DQL) are used to improve attack detection accuracy and reduce computational complexity. Additionally, a Boltzmann exploration algorithm is employed to optimally select operations in the learning process. Since one of the main challenges in detecting DDoS attacks in IoT networks is the optimal management of resources and limited bandwidth. As a result, this research has tried to optimize resource consumption by reducing the number of features from 33 to 14 selected features in two-class and 18 selected features in multiclass. To select these features, a combination of 8 different feature selection algorithms has been used that provide appropriate weighting for the agent reward in the learning process. In this case, 14 selected features in two-class and 18 features in multi-class; are complete for detecting attacks and do not require all the features of the dataset, which results in less use of limited resources. In addition, a reputation-based bandwidth allocation mechanism has been proposed that allocates bandwidth only to trusted devices, and as a result, optimizes bandwidth consumption. The simulation results of this method also indicate an improvement in detection accuracy compared to existing methods. This research could be an important step in improving the security and efficiency of 5G-based IoT networks.
كليدواژه هاي فارسي
اينترنت اشياء , حملات انكار سرويس توزيع شده , شبكه هاي نسل پنجم , يادگيري فدرال , محاسبات لبه چندگانه , يادگيري تقويتي عميق , مدل ماركوف
كليدواژه هاي لاتين
Internet of Things , Distributed Denial-of-Service Attacks , 5G networks , Federated learning , Multi-Access Edge Computing , Deep reinforcement Learning , Markov Models
Author
Rozhina Ghiasi
SuperVisor
Mohammad Abdollahi Azgomi