Um estudo de algoritmos de aprendizagem de máquinas para o Smart Defender

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas Junior, Antonio Alcir de
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/48196
Resumo: Com a expansão da Internet, aliada ao crescente número de dispositivos dispositivos de Internet das coisas (IoT) os ataques de negação de serviços (Denial of Service - DoS), bem como sua variante distribuída (Distributed Denial of Service - DDoS) vem se tornando um problema significativo para a disponibilidade de serviços operando na Internet. Pensando nisto, o pesquisador Francisco Sales de Lima Filho, propôs o sistema Smart Defender, um sistema distribuído, não invasivo (compatível com o cenário atual de rede) e com abordagem colaborativa, para ser executado em todos os níveis de provedores, visando debelar os ataques de DoS/DDoS o mais próximo possível de sua origem. O sistema é composto pelos sub-sistemas de detecção (Smart Detection), proteção (Smart Protectiont) e monitoramento (Smart Monitoring). Este trabalho tem como objetivo analisar o desempenho de algoritmos de aprendizagem máquina que podem compor o núcleo do módulo de detecção. É feito um estudo sobre os algoritmos Random Forest, Decision Tree, Logistic Regression e o AdaBoost bem como teste utilizando a biblioteca do Python Scikit-Learn para identificar o algoritmo de melhor desempenho. A base de dados para utilização nos testes de desempenho foi a base de dados criada por Sales para a pesquisa do Smart Defender. Com os testes realizados, foi verificado o desempenho dos classificadores utilizando as métricas de acurácia e o índice Kappa. Ao fim do estudo, constatou-se que o AdaBoost possui um desempenho um pouco superior que os outros algoritmos.
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Pensando nisto, o pesquisador Francisco Sales de Lima Filho, propôs o sistema Smart Defender, um sistema distribuído, não invasivo (compatível com o cenário atual de rede) e com abordagem colaborativa, para ser executado em todos os níveis de provedores, visando debelar os ataques de DoS/DDoS o mais próximo possível de sua origem. O sistema é composto pelos sub-sistemas de detecção (Smart Detection), proteção (Smart Protectiont) e monitoramento (Smart Monitoring). Este trabalho tem como objetivo analisar o desempenho de algoritmos de aprendizagem máquina que podem compor o núcleo do módulo de detecção. É feito um estudo sobre os algoritmos Random Forest, Decision Tree, Logistic Regression e o AdaBoost bem como teste utilizando a biblioteca do Python Scikit-Learn para identificar o algoritmo de melhor desempenho. A base de dados para utilização nos testes de desempenho foi a base de dados criada por Sales para a pesquisa do Smart Defender. Com os testes realizados, foi verificado o desempenho dos classificadores utilizando as métricas de acurácia e o índice Kappa. Ao fim do estudo, constatou-se que o AdaBoost possui um desempenho um pouco superior que os outros algoritmos.With the expansion of the Internet, coupled with the growing number of Internet of Things device devices (IoT), denial of service attacks (DoS), as well as their distributed variant (DDoS), It’s becoming a significant problem for the availability of services operating on the Internet. Thinking about this, the researcher Francisco Sales de Lima Filho, proposed the Smart Defender system, a distributed, non-invasive system (compatible with the current network scenario) and with a collaborative approach, to be executed at all levels of providers, aiming to overcome DoS / DDoS attacks as close as possible to their origin. The system consists of the subsystems for detection (Smart Detection), protection (Smart Protectiont) and monitoring (Smart Monitoring). This work aims to analyze the performance of machine learning algorithms that can compose the core of the detection module. A study is done on the Random Forest, Decision Tree, Logistic Regression and AdaBoost algorithms as well as testing using the Python Scikit-Learn library to identify the best performing algorithm. The database for use in performance tests was the database created by Sales for Smart Defender research. With the tests carried out, the performance of the classifiers was verified using the metrics of accuracy and Kappa index. At the end of the study, it was found that AddaBoost has a slightly higher performance than the other algorithms.Universidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO/CTAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessDoSDDoSDetecção de ataquesSmart DefenderAprendizado de MáquinaRandom ForestLogistic RegressionDecision TreeAdaBoostUm estudo de algoritmos de aprendizagem de máquinas para o Smart Defenderinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALUmEstudoDeAlgoritmos_Freitas_Junior_2020.pdfapplication/pdf924060https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48196/1/UmEstudoDeAlgoritmos_Freitas_Junior_2020.pdf51bdbabdff5115cae8300fd28ff7869fMD51CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48196/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txttext/plain714https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/48196/3/license.txt7278bab9c5c886812fa7d225dc807888MD53123456789/481962022-06-15 10:40:43.612oai:https://repositorio.ufrn.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-06-15T13:40:43Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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