Journals / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2022 / Sayı: 41

Comparison of Classification Performances of Imbalanced Ml-Based Nıds Datasets

Dengesiz Ml-Tabanlı Nıds Veri Setlerinin Sınıflandırma Performanslarının Karşılaştırılması

Pages
349–356
Publication Date
2022-11-30
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

As a result of the study, the Random Forest algorithm gave the best result for all four data sets.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Network Based Intrusion Detection Systems (NIDS) are used to track and analyze traffic from all devices on the network.
📊
Key Findings & Data:Network data characteristics have a significant impact for training and evaluation of ML-based NIDS.
💡
Conclusion & Impact:As a result of the study, the Random Forest algorithm gave the best result for all four data sets.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Ağ Saldırı Tespit Sistemleri · Makine Öğrenmesi · NetFlow

Abstract

Network Based Intrusion Detection Systems (NIDS) are used to track and analyze traffic from all devices on the network. Nowadays Machine Learning (ML) based NIDS is one of the important tools to protect computer networks against cyber attacks. Network data characteristics have a significant impact for training and evaluation of ML-based NIDS. Therefore, to evaluate the accuracy and performance of the ML model, multiple datasets must contain a common core set of features. In this study, binary classification was performed using NIDS datasets (NF-UNSW-NB15, NF-BoT-IoT, NF-ToN-IoT and NF-CSE-CIC-IDS2018) with common NetFlow features. The attack and benign classes in the datasets show an unbalanced distribution. To overcome this, the Random Undersampling method was used. Random Forest, K-Nearest Neighbors, Support Vector Machines and Artificial Neural Networks were used as classification methods. The accuracy and performance of different datasets were compared to the resampled cases using ML methods. As a result of the study, the Random Forest algorithm gave the best result for all four data sets.

Özet

Ağ tabanlı Saldırı Tespit Sistemleri (NIDS), ağda bulunan tüm cihazlardan gelen trafiği izlemek ve analiz etmek için kullanılır. Makine Öğrenimi (ML) tabanlı NIDS, günümüzde bilgisayar ağlarını siber saldırılara karşı korumak için önemli araçlardan biridir. ML tabanlı NIDS'in eğitimi ve değerlendirilmesi için ağ veri özellikleri önemli bir etkiye sahiptir. Bu nedenle ML modelinin doğruluğunu ve performansını değerlendirmek için birden çok veri kümesinin ortak temel özellik kümesi içermesi gerekir. Bu çalışmada ortak NetFlow özelliklerine sahip NIDS veri setleri (NF-UNSW-NB15, NF-BoT-IoT, NF-ToN-IoT ve NF-CSE-CIC-IDS2018) kullanılarak ikili sınıflandırma yapılmıştır. Veri setlerindeki saldırı ve normal akış (saldırı yok) sınıfları dengesiz dağılım göstermektedir. Bunun üstesinden gelmek için Rastgele Alt Örnekleme yöntemi kullanılmıştır. Sınıflandırma yöntemleri olarak Rastgele Orman, K-En Yakın Komşuluk, Destek Vektör Makineleri ve Yapay Sinir Ağları algoritmaları kullanılmıştır. Farklı veri setlerinin yeniden örneklenmiş durumlarına, ML yöntemleri kullanılarak doğruluk ve performansları karşılaştırılmıştır. Bu çalışma kapsamında kullanılmış olan dört veri seti içinde en iyi sonucu Rastgele Orman algoritması vermiştir.

🔖

Cite This Article

CENGİZ, E., HARMAN, G. (2022). Comparison of Classification Performances of Imbalanced Ml-Based Nıds Datasets. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Sayı: 41, 349–356. https://ajindex.com/articles/875544

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (1)

  1. Referans1 Ahmad, I., Basheri, M., Iqbal, M. J., & Rahim, A. (2018). Performance comparison of support vector machine, random forest, and extreme learning machine for intrusion detection. IEEE access, 6, 33789-33795. DOI: 10.1109/ACCESS.2018.2841987 Referans2 Akhan Baykan, N. & Khorram, T. (2021). Network Intrusion Detection using Optimized Machine Learning Algorithms. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (25), 463-474. DOI: 10.31590/ejosat.849723 Referans3 Alrashdi, I., Alqazzaz, A., Aloufi, E., Alharthi, R., Zohdy, M., & Ming, H. (2019, January). Ad-iot: Anomaly detection of iot cyberattacks in smart city using machine learning. In 2019 IEEE 9th Annual Computing and Communication Workshop and Conference (CCWC) (pp. 0305-0310). IEEE. DOI: 10.1109/CCWC.2019.8666450 Referans4 Apruzzese, G., Colajanni, M., Ferretti, L., Guido, A., & Marchetti, M. (2018, May). On the effectiveness of machine and deep learning for cyber security. In 2018 10th international conference on cyber Conflict (CyCon) (pp. 371-390). IEEE. DOI: 10.23919/CYCON.2018.8405026 Referans 5 Bamakan, S. M. H., Wang, H., Yingjie, T., & Shi, Y. (2016). An effective intrusion detection framework based on MCLP/SVM optimized by time-varying chaos particle swarm optimization. Neurocomputing, 199, 90-102. https://doi.org/10.1016/j.neucom.2016.03.031 Referans6 Belgiu, M., & Drăguţ, L. (2016). Random forest in remote sensing: A review of applications and future directions. ISPRS journal of photogrammetry and remote sensing, 114, 24-31. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2016.01.011 Referans 7 Buczak, A. L., & Guven, E. (2015). A survey of data mining and machine learning methods for cyber security intrusion detection. IEEE Communications surveys & tutorials, 18(2), 1153-1176. DOI: 10.1109/COMST.2015.2494502 Referans 8 Claise, B. (2004). Cisco systems netflow services export version 9 (No. rfc3954). Referans9 Çakır, B. & Angın, P. (2021). Zamansal Evrişimli Ağlarla Saldırı Tespiti: Karşılaştırmalı Bir Analiz. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Ejosat 2021 Ocak, 204-211. DOI: 10.31590/ejosat.848784 Referans10 Garcia-Teodoro, P., Diaz-Verdejo, J., Maciá-Fernández, G., & Vázquez, E. (2009). Anomaly-based network intrusion detection: Techniques, systems and challenges. computers & security, 28(1-2), 18-28. doi:10.1016/j.cose.2008.08.003 Referans11 Garuba, M., Liu, C., & Fraites, D. (2008, April). Intrusion techniques: Comparative study of network intrusion detection systems. In Fifth International Confe