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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7258
Tipo do documento: Dissertação
Title: Abordagens para o problema do desbalanceamento em detecção de intrusão: um estudo de caso aplicando CIC-IDS2018
Other Titles: Aproaches to the embalance problem in intrusion detection: a case study applying CIC-IDS2018
Autor: Silva, Cristiano Luiz Stresser da 
Primeiro orientador: Machado, Renato Bobsin
Primeiro membro da banca: Franco, Edgar Manuel Carreño
Segundo membro da banca: Naves, Thiago França
Resumo: O crescimento exponencial das tecnologias digitais e da Internet tem sido acompanhado por um aumento alarmante nos crimes virtuais. Este cenário tem motivado a intensificação de investimentos direcionados à segurança cibernética. Além disso, estudos acerca do tema também seguem em constante evolução. Dentro deste contexto, o presente trabalho consiste em um método de detecção de intrusão que aborda os problemas inerentes ao desbalanceamento presente no conjunto de dados CIC-IDS2018, por meio de técnicas de pré-processamento e treinamento do modelo. O método aborda o uso combinado de técnicas de undersampling, oversampling e pesos para treinamento sensível a custo. Com a abordagem adotada para endereçar o desbalanceamento, foi possível proporcionar uma melhoria na média aritmética das AUC do modelo de 92,0% para 98,2%. Além disso, a classe minoritária WebAttack demonstrou um aumento de AUC de 56,2% para 99,6%. Por fim, a acurácia média obtida foi de 95,4%, aproximandose dos resultados de trabalhos relacionados. Os experimentos conduzidos demonstram que a abordagem proposta pode melhorar a capacidade de detecção e identificação de ameaças, especialmente em classes minoritárias, sem comprometer significativamente o desempenho geral.
Abstract: The exponential growth of digital technologies and the Internet has been accompanied by an alarming increase in cybercrimes. This scenario has motivated the intensification of investments in cybersecurity. Furthermore, studies on the topic are also constantly evolving. Within this context, this work consists of an intrusion detection method that addresses the problems associated with the imbalance present in the CIC-IDS2018 dataset, through pre-processing and model training techniques. The method addresses the combined use of undersampling and oversampling techniques along with weights for cost-sensitive training. With the approach used to address the imbalance, it was possible to provide an improvement in the macro average of the models’ AUC from 92.0% to 98.2%. Additionally, the WebAttack minority class demonstrated an AUC increase from 56.2% to 99.6%. Finally, the mean accuracy obtained was 95.4%, approaching the results of related works. The experiments conducted show that the proposed approach can improve performance on intrusion detection and identification, especially in minority classes, without significantly compromising the overall performance.
Keywords: Detecção de intrusão
CIC-IDS2018
LightGBM
Desbalanceamento
Intrusion Detection
CIC-IDS2018
LightGBM
Imbalance
CNPq areas: CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
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: Silva, Cristiano Luiz Stresser da. Abordagens para o problema do desbalanceamento em detecção de intrusão: um estudo de caso aplicando CIC-IDS2018. 2024. 95 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/7258
Issue Date: 28-Mar-2024
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação (FOZ)

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