Bilgisayar ağı güvenliği için hibrit öznitelik azaltma ile makine öğrenmesine dayalı bir saldırı tespit sistemi tasarımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Muhammed Safa BIÇAKCI

Danışman: Sinan Toklu

Özet:

Günümüzde teknolojinin ve internetin hızla gelişiminden dolayı ciddi güvenlik tehditleri meydana gelmektedir. Bu gelişim tehditlerinde sürekli değişmesine, artmasına ve türevlerinin oluşmasına neden olmaktadır. Günümüzde teknolojinin ve tehditlerin bu hızla ilerlemesi giderek artan ağ trafiğimizin kontrol ve analiz edilme ihtiyacını gün yüzüne çıkartmaktadır. Analiz sonucu tehditlerin sınıflandırılması için otomatikleştirilmiş bir saldırı tespit sistemine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaç saldırı tespit sistemi ile karşılanabilir. Saldırı tespit sistemi bir tespit sistemi olarak kullanılmaktadır ve ağ güvenliği alanında da kullanılmaktadır. Bu çalışmada makine öğrenmesine dayalı bir saldırı tespit sistemi önerilmektedir. Çalışmada NSL-KDD veri kümesi kullanılarak hem öznitelik çıkartma hem de öznitelik seçme yöntemleri bir arada kullanılarak hibrit bir öznitelik azaltma yöntemi uygulanmıştır ve makine öğrenme modelleri ile sınıflandırma işlemi yapılmıştır. Çalışmanın amacı daha az öznitelik ile yüksek doğruluk oranı elde etmektir. Çalışmada öznitelik çıkartma yöntemi olarak derin öğrenme modeli olan Yığılmış Otomatik Kodlayıcı (Stacked Autoencoder – SAE) ve öznitelik seçme olarak SelectKBest yöntemleri uygulanmıştır. Sınıflandırma için Rastgele Orman ve Destek Vektör Makineleri modelleri kullanılmıştır. SAE-SKB-RF ve SAE-SKB-SVM önerilen modellerdir. Önerilen modelin analizi için doğruluk, kesinlik, duyarlılık, f1-skor metrikleri kullanılmıştır. Bu metriklere ek olarak veri kümesi dengesizliği göz önünde bulundurularak Dengeli Doğruluk ve Matthews Korelasyon Katsayısı metrikleri de kullanılmıştır. Oluşturulan yapı ile saldırılar yüksek başarı oranı ile sınıflandırılmış ve SAE-SKB-RF sınıflandırma metodu kullanılarak %98,67 doğruluk oranı yakalanmıştır.

Anahtar Kelimeler : Atak tespit, makine öğrenimi, ağ güvenliği, öznitelik azaltma