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Robust Anomaly Detection in Network Traffic: Evaluating Machine Learning Models on CICIDS2017

Created by
  • Haebom

저자

Zhaoyang Xu, Yunbo Liu

개요

본 논문은 CICIDS2017 데이터셋을 사용하여 침입 탐지 시스템(IDS)에 적합한 머신러닝 모델을 비교 분석했습니다. 다층 퍼셉트론(MLP), 1차원 합성곱 신경망(CNN), 원 클래스 서포트 벡터 머신(OCSVM), 지역 이상치 팩터(LOF) 네 가지 모델을 기존 공격 유형 탐지 및 미지의 위협에 대한 일반화 능력 두 가지 시나리오에서 비교 평가했습니다. 결과적으로, 지도학습 기반 MLP와 CNN은 기존 공격에 대해 거의 완벽한 정확도를 달성했지만, 새로운 공격에 대해서는 재현율이 크게 감소했습니다. 비지도학습 기반 LOF는 전반적인 정확도는 보통이었지만 미지의 위협에 대한 재현율이 높았으나, 허위 경보율이 높았습니다. OCSVM은 정밀도와 재현율의 균형을 가장 잘 맞춰 두 시나리오 모두에서 견고한 탐지 성능을 보였습니다.

시사점, 한계점

시사점:
다양한 머신러닝 모델의 침입 탐지 성능 비교를 통해 IDS 모델 선택에 대한 실질적인 지침을 제공합니다.
지도학습 모델은 기존 공격에 효과적이나, 새로운 공격에 대한 일반화 능력이 부족함을 보여줍니다.
비지도학습 모델은 새로운 공격에 대한 탐지 능력이 우수하지만 허위 경보율 관리가 중요합니다.
OCSVM은 새로운 공격에 대한 탐지 성능과 허위 경보율 측면에서 균형을 잘 맞추는 모델임을 확인했습니다.
한계점:
특정 데이터셋(CICIDS2017)에 대한 결과이므로 다른 데이터셋에 대한 일반화 가능성은 제한적입니다.
분석된 모델이 네 가지로 제한적이며, 다른 모델들과의 비교가 필요합니다.
실제 환경 적용 시 발생할 수 있는 다양한 요소(네트워크 변화, 공격의 다양성 등)에 대한 고려가 부족할 수 있습니다.
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