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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/5905
Tipo do documento: Dissertação
Title: Detecção de intrusão em nós sensores de redes de sensores sem fio
Other Titles: Sensor node intrusion detection in wireless sensor networks
Autor: Alves, Ian Nícolas Lemes 
Primeiro orientador: Machado, Renato Bobsin
Primeiro membro da banca: Franco, Edgar Manuel Carreno
Segundo membro da banca: Westphall, Carlos Becker
Resumo: Considerando a ampla utilização de sistemas computacionais assistidos pela Internet e a sensibilidade dos dados que circulam por esses sistemas, se torna necessária a aplicação de técnicas e sistemas para garantir a segurança desses dados. Os avanços recentes em tecnologias integradas como Internet of Things, que apresentam limitações em termos de recursos computacionais, especificamente quando lidam com Redes de Sensores Sem Fio, apresentam desafios para a aplicação de métodos convencionais de segurança, como Sistemas de Detecção de Intrusão. Este trabalho busca aplicar uma solução de segurança baseada em detecção por anomalia, direcionada para detecção de intrusão a nível de nós sensores de RSSF. Isto é feito aplicando e comparando os algoritmos Naive Bayes, Multilayer Perceptron, Árvore de Decisão e Random Forest. Na avaliação realizada são consideradas as métricas de recall de cada tipo de ataque abordado, a média destes e a utilização de recursos em termos de consumo de memória, energia e tempo de execução. Para a realização do treinamento e testes desses algoritmos, foi utilizada a base de dados WSN-DS, que lida especificamente com ataques direcionados a Redes de Sensores Sem Fio. O método proposto baseia-se no processo de Knowledge Discovery in Databases, e aplica seleção de atributos na base original, além de análise e ajuste dos parâmetros dos algoritmos, de acordo com os requerimentos dos nós sensores observados. Com a execução dos algoritmos e análise das métricas de performance, foi observada boa performance para os tipos de ataques abordados pelos algoritmos de Árvore de Decisão e Random Forest, ambos obtendo performance similar de classificação, no entanto, o Random Forest apresentou um consumo de recursos consideravelmente maior do que a Árvore de Decisão.
Abstract: Considering the wide usage of internet assisted computer systems and the sensitivity of their data, the application of systems and techniques that guarantee the security of that data becomes a necessity. The recent advancements in integrated technologies such as the Internet of Things, that are limited by their available resources, present challenges to the application of conventional security approaches like Intrusion Detection Systems, specially for Wireless Sensor Networks. This work aims to employ a security solution inspired by anomaly detection, applied to intrusion detection at the sensor node level in WSN. This is achieved by employing and comparing the Naïve Bayes, Multilayer Perceptron, Decision Tree and Random Forest algorithms, these comparisons are focused on the individual recall of each attack type, its average and, in terms of resource usage, the memory, energy and run time. The WSN-DS dataset, which deals with attacks to Wireless Sensor Networks, was used for training and testing and the proposed methodology is based on the Knowledge Discovery in Databases process, attribute selection was employed on the original dataset, analysis and tuning were performed to adjust algorithm parameters, according to the requirements of the evaluated sensor nodes. Through the algorithm execution and analysis of the performance metrics, the good performance of both the Decision Tree and the Random Forest algorithms could be observed, with the Random Forest algorithm displaying much higher resource consumption than the Decision Tree Algorithm.
Keywords: Aprendizado de máquina
Redes de sensores sem fio
Nós sensores
Detecção de intrusão
Segurança computacional
Machine learning
Wireless sensor networks
Sensor nodes
Intrusion detection
Network security
CNPq areas: SISTEMAS DE COMPUTACAO::TELEINFORMATICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação
Campun: Foz do Iguaçu
Citation: Alves, Ian Nícolas Lemes. Detecção de intrusão em nós sensores de redes de sensores sem fio. 2021. 84 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Foz do Iguaçu-PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/5905
Issue Date: 3-Dec-2021
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ)

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