Daily Arxiv

전 세계에서 발간되는 인공지능 관련 논문을 정리하는 페이지 입니다.
본 페이지는 Google Gemini를 활용해 요약 정리하며, 비영리로 운영 됩니다.
논문에 대한 저작권은 저자 및 해당 기관에 있으며, 공유 시 출처만 명기하면 됩니다.

Machine Learning-Based Detection of DDoS Attacks in VANETs for Emergency Vehicle Communication

Created by
  • Haebom

저자

Bappa Muktar, Vincent Fono, Adama Nouboukpo

개요

본 논문은 고속도로 기반 차량 Ad Hoc 네트워크(VANET)에서 분산 서비스 거부(DDoS) 공격을 탐지하기 위한 강력하고 확장 가능한 프레임워크를 제시합니다. NS-3, SUMO, 그리고 독일 A81 고속도로의 실제 이동성 추적 데이터(OpenStreetMap 추출)를 사용하여 DDoS, VoIP, VideoTCP 세 가지 트래픽 유형을 포함하는 합성 데이터셋을 생성했습니다. 데이터 전처리 과정으로 정규화, SNR 특징 공학, 결측치 보정, SMOTE를 이용한 클래스 균형화를 수행하였고, SHAP을 이용하여 특징 중요도를 평가했습니다. XGBoost, CatBoost, AdaBoost, GradientBoosting, 인공 신경망 등 11가지 분류기를 비교 평가한 결과, XGBoost와 CatBoost가 96%의 F1-score를 달성하며 최고의 성능을 보였습니다. 이는 제안된 프레임워크의 강력함과 VANET의 중요한 비상 통신 보안을 위한 실시간 배포 가능성을 강조합니다.

시사점, 한계점

시사점:
고속도로 VANET 환경에서 DDoS 공격을 효과적으로 탐지할 수 있는 강건하고 확장 가능한 프레임워크 제시.
실제 이동성 데이터를 활용한 현실적인 시뮬레이션 데이터셋 구축.
XGBoost와 CatBoost 알고리즘의 우수한 성능 확인 (96% F1-score 달성).
실시간 배포 가능성 제시를 통한 VANET 보안 향상 기여.
한계점:
합성 데이터셋 사용으로 실제 환경과의 차이 존재 가능성.
특정 고속도로(독일 A81) 데이터 사용으로 일반화 가능성 제한.
다양한 DDoS 공격 유형에 대한 포괄적인 검증 부족.
실제 환경에서의 성능 검증 부족.
👍