
Ин таҳқиқот усулеро таҳия мекунад, ки барои ҳифзи контроллер аз изофаборшавӣ дар Шабакаҳои Бо Нармафзор Муайяншаванда (Software-Defined Networking, SDN) ҳамлаҳои Радкунии Тақсимшудаи Хидмат (Distributed Denial of Service, DDoS)-ро дар марҳилаи барвақт ошкор мекунад ва омӯзиши модели машиномӯзиро талаб намекунад. Равиши пешниҳодшудаи Statistical Mean Rényi Entropy (SMRE) энтропияи Rényi-ро, ки аз тақсимоти бастаҳои суроғаҳои IP-и ҳадаф ҳисоб мешавад, бо коэффисиенти ҳассосият вазн дода, бо ҳадде муқоиса мекунад, ки аз рӯйи трафики муқаррарӣ ба таври оморӣ муайян шудааст. Дар таҷрибаҳои Mininet бо нӯҳ Open vSwitch, 64 мизбони виртуалӣ ва як контроллери POX, усул дар шиддатҳои ҳамлаи %10–75 дақиқии %94,7–98,1, сатҳи мусбати бардурӯғи %0,8–2,3 ва таъхири ошкорсозии 6,5–14 ms гузориш додааст. Бо вуҷуди ин, ин натиҷаҳо ба муҳити эмулятсионии якмошинагӣ тааллуқ доранд; таҳқиқот нишон надодааст, ки ҳамин нишондиҳандаҳо дар шабакаҳои истеҳсолӣ, осори трафики воқеӣ ва меъмориҳои SDN-и бисёрконтроллерӣ ба даст омадаанд.
Ҳадафи асосии SMRE на он қадар ба даст овардани баландтарин дақиқии тасниф, балки эҷоди огоҳии барвақт барои контроллери SDN бо хароҷоти ками ҳисоббарорӣ мебошад. Азбаски усул дар ҳар равзанаи мушоҳида басомади суроғаҳои IP-и ҳадафро дар як гузар ҷамъ мекунад, мураккабии ҳисоббарории он O(n) дода мешавад ва маҷмӯи омӯзишӣ, омӯзиши модел ё шабакаи амиқи доимии inference талаб намекунад. Дар муқоисаҳои таҳқиқот SMRE дар ҳамон шароити таҷрибавӣ нисбат ба усулҳои ҳадгузории бар энтропияи Shannon ва Rényi-и классикӣ асосёфта дақиқии баландтар ва таъхири ошкорсозии камтар таъмин кардааст.
Аз нуқтаи назари Туркия: Таҳқиқот мустақиман дар шабакаи Туркия ё инфрасохтори маҳаллии телекоммуникатсионӣ гузаронида нашудааст. Агар қобили истифода будани усул дар марказҳои дода, шабакаҳои провайдерӣ, системаҳои корпоративии SDN ё инфрасохторҳои IoT/edge-и Туркия арзёбӣ шавад, аввал бояд профилҳои трафики муқаррарии маҳаллӣ сохта шаванд, ҳадҳо аз рӯйи ҳамин трафик аз нав калибр карда шаванд, таъсири контроллери SDN ва топологияи истифодашаванда чен гардад ва бо намунаҳои воқеии DDoS/flash-crowd тасдиқ карда шавад. Қиматҳои ададии самаранокии таҳқиқотро наметавон мустақиман ба шабакаҳои воқеии Туркия татбиқ кард.
Чаро DDoS дар SDN махсусан контроллерро ҳадаф мегирад?
Меъмории Шабакаи Бо Нармафзор Муайяншаванда сатҳи идоракунӣ ва сатҳи додаҳоро аз ҳам ҷудо мекунад. Дар ҳоле ки коммутаторҳо бастаҳоро интиқол медиҳанд, мантиқи марказии қароргирии шабака дар контроллери SDN ҷойгир аст. Агар дар ҷадвали ҷараёни коммутатор қоидае, ки ба бастаи воридшуда мувофиқ бошад, вуҷуд надошта бошад, барои баста паёми Packet-In ба контроллер фиристода мешавад; контроллер трафикро арзёбӣ карда, қоидаи мувофиқи ҷараёнро ба коммутатор мефиристад.
Меъмории система дар саҳифаи 3-и таҳқиқот ин сохторро равшан нишон медиҳад: ҷараёни Packet-In аз Open vSwitch-ҳо ба контроллери POX мерасад ва модули SMRE дар ин ҷо аз марҳилаҳои буфери равзана, ҷадвали hash-и IP-и ҳадаф, энтропияи вазндодаи Rényi ва санҷиши ҳад мегузарад. Нақшаи DDoS дар ҳамон саҳифа нишон медиҳад, ки чӣ гуна шумораи зиёди ҷараёнҳои наве, ки botnet эҷод мекунад, метавонанд коммутатор ва контроллерро бо дархостҳои Packet-In фишор диҳанд.
Вақте ҳамлагар шумораи зиёди ҷараёнҳои нав, кӯтоҳумр ё қалбакӣ эҷод мекунад, контроллер метавонад маҷбур шавад нисбат ба ҳолати муқаррарӣ хеле бештар дархостҳои ҷараёни навро коркард кунад. Масъалаи амниятӣ, ки таҳқиқот ҳадаф гирифтааст, маҳз ҳамин аст: пеш аз он ки хидмати шабака ба таври равшан вайрон шавад, тағйироти хурди тақсимоти трафикро гирифтан.
Ғояи асосии SMRE чист?
Усул дар як равзанаи мушоҳида мешуморад, ки бастаҳо ба кадом суроғаҳои IP-и ҳадаф мераванд. Интизор меравад, ки дар трафики муқаррарӣ тақсимоти ҳадафҳо гуногунтар бошад, вале ҳангоми DDoS ба як ё чанд ҳадаф бештар мутамарказ шавад. Ин тағйироти тақсимот ҳамчун коҳиши энтропия пайгирӣ мешавад.
Агар шумораи умумии бастаҳо дар як равзанаи мушоҳида n ва шумораи бастаҳои ба суроғаи мушаххаси IP-и ҳадаф равонашуда yi бошад, эҳтимоли ҳадаф чунин муайян мешавад:
\[ p_i = \frac{y_i}{n} \]
Ҳамин тавр муайян карда мешавад.
Энтропияи Rényi дар таҳқиқот чунин истифода шудааст:
\[ H_{\alpha}= \frac{1}{1-\alpha} \log_2 \left( \sum_{i=1}^{m}p_i^{\alpha} \right) \]
Дар ин ҷо m шумораи суроғаҳои гуногуни IP-и ҳадаф ва \(\alpha\) дараҷаи энтропияи Rényi-ро ифода мекунад. Дар конфигуратсияи асосии таҷрибаҳо \(\alpha=3\) интихоб шудааст.
Сипас SMRE ин қиматро ба вазни ҳассосият \(\mu\) зарб мекунад:
\[ H(\alpha,\mu)=\mu H_{\alpha} \]
Дар таҷрибаҳои асосии таҳқиқот \(\mu=1{,}25\) истифода шудааст. Барои тасдиқи ҳамла қимати ҳисобшуда бояд на танҳо як бор, балки дар давоми k=5 равзанаи пайдарпай зери ҳад боқӣ монад. Ин интихоб барои коҳиш додани табдил ёфтани тағйироти кӯтоҳмуддати трафик ба огоҳиҳои мустақими ҳамла пешбинӣ шудааст.
Оё коэффисиенти вазн воқеан ченаки нави энтропия аст?
Не. Худи таҳқиқот низ равшан мегӯяд, ки ифодаи \(\mu H_{\alpha}\) аз ҷиҳати математикӣ таърифи нави энтропияро ба вуҷуд намеорад. Барои ҳади доимии \(T\):
\[ \mu H_{\alpha} < T \]
шартро метавон чунин бознавишт:
\[ H_{\alpha} < \frac{T}{\mu} \]
Пас навоварӣ на дар тағйир додани математикаи асосии энтропияи Rényi, балки дар истифодаи амалиётии коэффисиенти ҳассосият ҳамроҳ бо калибркунии ҳад дар асоси профили трафики муқаррарӣ мебошад.
Дар ин ҷо маҳдудияти муҳими тафсир вуҷуд дорад. Манбаъ мегӯяд, ки ҳад бо миёна ва инҳирофи стандартии вазндодашудаи трафики муқаррарӣ калибр карда шудааст, аммо дар қисми интуитсияи математикӣ вазндодани инҳирофи стандартӣ ба таври комилан якмаъно ифода нашудааст. Агар ҳам миёна ва ҳам инҳирофи стандартӣ бо ҳамон коэффисиенти \(\mu\) миқёс шаванд, таъсири вазндорӣ ба сарҳади қарор метавонад аз байн равад. Аз ин рӯ, фарқҳои таҷрибавии ченшудаи таҳқиқотро метавон гузориш кард, вале иддао дар бораи он ки \(\mu\) аз ҷиҳати назариявӣ бартарии мустақили ҳассосият медиҳад, аз нуқтаи назари таърифи пурраи калибркунии ҳад ба равшанкунии бештар ниёз дорад.
Ошкорсозии барвақти DDoS чӣ гуна сурат мегирад?
Нақшаи ҷараён дар саҳифаи 8-и таҳқиқот занҷирро аз оғоз то огоҳӣ нишон медиҳад. Бастаҳои воридшаванда ҷамъ мешаванд, ҳисобҳои суроғаҳои IP-и ҳадаф ба ҷадвали hash навишта мешаванд, эҳтимолҳои ҳадаф ҳисоб мешаванд, энтропияи Rényi ва баъдан қимати SMRE ба даст меояд. Агар қимат аз ҳад поён бошад, ҳисобкунак зиёд мешавад; агар шумораи зарурии равзанаҳои пайдарпайи зери ҳад дида шавад, огоҳии DDoS дода мешавад.
Verianla Live: Ҷараёни ошкорсозии барвақти DDoS бо SMRE
Ин раванд пайдарпаии воқеии амалҳоро аз қисми усули таҳқиқот ба забони тоҷикӣ мутобиқ мекунад. Марҳилаи иловагӣ ё амале, ки дар манбаъ нест, илова нашудааст.
| Марҳила | Шарҳ | Манбаъ |
|---|---|---|
| 1. Мониторинги трафик | Ҷараёни бастаҳоро, ки аз коммутаторҳои SDN ба контроллер мерасад, дар равзанаҳои муайяни мушоҳида ҷамъ кун. | Қисми Усул 3.2–3.4, Шакл 3 |
| 2. Ҳисоб кардани IP-ҳои ҳадаф | Барои ҳар суроғаи IP-и ҳадаф шумораи такрори бастаҳоро дар ҷадвали hash нигоҳ дор. | Қисми Усул 3.2–3.4 |
| 3. Ҳисоб кардани тақсимоти эҳтимол | Барои ҳар ҳадаф эҳтимоли p_i = y_i / n-ро ташкил кун. | Муодилаи 4 |
| 4. Ҳисоб кардани энтропияи Rényi | Энтропияи Rényi-и тақсимоти ҳадаф-IP-ро бо дараҷаи α ҳисоб кун. | Муодилаи 5 |
| 5. Ҳисоб кардани SMRE | Энтропияи Rényi-ро бо коэффисиенти ҳассосияти μ вазн деҳ. | Муодилаи 6 |
| 6. Санҷиши ҳад | Санҷ, ки қимати SMRE аз ҳади T поён аст ё не. | Алгоритми 1 |
| 7. Тасдиқи равзанаҳои пайдарпай | Агар қимат дар k=5 равзанаи пайдарпай зери ҳад монад, ҳамларо тасдиқ кун. | Қисми 3.7 ва Алгоритми 1 |
| 8. Эҷоди огоҳӣ | Вақте шарт иҷро мешавад, огоҳии DDoS эҷод кун ва рӯйдодеро ба вуҷуд ор, ки метавонад ба механизми коҳишдиҳӣ дода шавад. | Шакл 1 ва Алгоритми 1 |
Verianla Live: Намоиш аз ҳамин ҷадвали намоёни додаҳои илмӣ дар браузер сохта мешавад. Ҷадвал ҳамчун source-of-truth-и илмӣ нигоҳ дошта мешавад.
Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад
- SMRE дар муҳити озмоишии Mininet-и худи таҳқиқот нисбат ба усулҳои ҳадгузории бар Shannon ва Rényi-и классикӣ асосёфта дақиқии баландтар таъмин кардааст.
- Дар ҳамон таҷрибаҳо таъхири ошкорсозии SMRE дар ҳамаи шиддатҳои санҷидашудаи ҳамла аз ду равиши асосии энтропия камтар буд.
- Сатҳи мусбати бардурӯғи SMRE дар ҳамаи чор шиддати санҷидашудаи ҳамла аз усулҳои муқоисашудаи Shannon ва Rényi камтар буд.
- Азбаски ҳисобҳои ҳадаф-IP барои ҳар равзана бо ҷадвали hash коркард мешаванд, мураккабии ҳисоббарории нишон додашудаи алгоритм O(n) мебошад.
- Усул бе омӯзонидани модели машиномӯзӣ кор мекунад; танҳо калибркунии ибтидоӣ аз профили трафики муқаррарӣ талаб мешавад.
Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад ё ҳанӯз насанҷидааст
- Нишон дода нашудааст, ки SMRE дар оператори воқеии телекоммуникатсия, маркази дода ё шабакаи калони истеҳсолӣ ҳамон дақиқӣ ва таъхирро таъмин мекунад.
- Таҳқиқот дар меъмории истеҳсолии дорои чанд контроллери SDN тасдиқ пешниҳод намекунад.
- Намегӯем, ки SMRE дар доираи ҳамин таҳқиқот дар осори трафики воқеӣ ва маҷмӯаҳои кушодаи додаҳо ба монанди CICDDoS2019 тасдиқ шудааст; инҳо ҳамчун кори оянда нишон дода шудаанд.
- Нишон дода нашудааст, ки ҳамаи навъҳои flash-crowd, трафики рамзшуда ва ҳамлаҳои пешрафтаи пинҳонӣ/пастсуръат боэътимод фарқ карда мешаванд.
- Таҳқиқот тасдиқи сатҳи истеҳсолии системаи автоматии коҳишдиҳии ҳамларо пешниҳод намекунад. Механизмҳои автоматии коҳишдиҳӣ, ба монанди насби қоидаҳои ҷараён ва throttling, ҳамчун кори оянда гузошта шудаанд.
- Намегӯем, ки SMRE мутлақо аз усулҳои омӯзиши амиқ дақиқтар аст. Манбаъ ошкоро эътироф мекунад, ки баъзе таҳқиқоти CNN-LSTM/LSTM дақиқии аз %99 боло гузориш додаанд; иддаои SMRE ин аст, ки алтернативаи сабуктар, камтаъхир ва бе ниёз ба омӯзиш мебошад.
Ин барои Туркия чӣ маъно дорад?
Равиши таҳқиқот аз ҷиҳати назариявӣ механизми амниятиест, ки онро дар марказҳои дода, шабакаҳои провайдерӣ, шабакаҳои корпоративӣ, edge ё инфрасохторҳои IoT-и дорои SDN санҷидан мумкин аст; аммо мақола трафики шабакавӣ, инфрасохтор ё додаҳои ҳамлаи Туркияро истифода намебарад. Азбаски махсусан ҳади \(T\) аз рафтори трафики муқаррарӣ ҳосил мешавад, набояд гумон кард, ки як қимати ҳадро дар шабакаҳои гуногуни корпоративӣ истифода бурдан мумкин аст. Дар татбиқи Туркия тақсимоти трафики муқаррарӣ, рафтори соатҳои пурбор, контроллери истифодашуда, топология, гуногунии хидматҳо ва намунаҳои воқеии ҳамла бояд барои калибркунии дубора ва тасдиқ истифода шаванд.
Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот
Муҳити таҷриба
Таҷрибаҳо дар ноутбуки Dell бо протсессори дуядроии 2,50 GHz ва 8 GB RAM, бо истифода аз Ubuntu 18.04 ва Mininet 2.2.1 гузаронида шуданд. Топологияи SDN-и эмулятсияшуда аз нӯҳ Open vSwitch ва 64 host дар сохтори дарахтии дуқабата иборат буд. Шабака бо модули L3_learning-и контроллери POX идора карда шуд. Шакли 5 дар саҳифаи 13-и таҳқиқот ин сохторро ба тартиби контроллер → коммутатори асосӣ → коммутаторҳои поёнӣ → 64 host тасвир мекунад.
Трафики муқаррарӣ бо ҷараёнҳои дорои тақсимоти Poisson ва намунаҳои HTTP, трафики ҳамла бошад бо hping3 ва тавлиди махсуси UDP/TCP flood сохта шуд. Ҳиссаи бастаҳои DDoS дар трафики умумӣ ба %10, %25, %50 ва %75 тағйир дода шуд. Ҳар сенарияи ҳамла бо seed-ҳои тасодуфии гуногун 30 маротиба мустақилона иҷро гардид.
| Параметри таҷриба | Қимати истифодашуда |
|---|---|
| Эмулятори SDN | Mininet 2.2.1 |
| Системаи оператсионӣ | Ubuntu 18.04 |
| Контроллер | POX, L3_learning |
| Коммутатор | 9 Open vSwitch |
| Шумораи host | 64 |
| Равзанаи асосии таҳлил | N = 60 баста |
| Дараҷаи Rényi | α = 3 |
| Вазни ҳассосият | μ = 1,25 |
| Тасдиқи пайдарпай | k = 5 равзана |
| Равиши ҳад | Миёнаи профили трафики муқаррарӣ − 3σ; дар қисми натиҷаҳо T = 0,75 |
| Шиддатҳои ҳамла | %10, %25, %50, %75 |
| Такрори мустақил | 30 иҷро / сенария |
Дар манбаъ оид ба воҳиди равзана як номувофиқии таҳрирӣ вуҷуд дорад: дар як параграфи муҳити таҷриба аз равзанаҳои 10–100 сония гуфта мешавад, дар ҳоле ки усул, Ҷадвали 2 ва таҳлилҳои баъдӣ равзанаро аз рӯйи шумораи бастаҳо баррасӣ мекунанд. Аз ин рӯ, ҳамчун конфигуратсияи асосии такроршаванда қимати равшани N=60 баста қабул шудааст.
Ҷудошавии энтропия дар равзанаи N=60
Дар Ҷадвали 2-и таҳқиқот барои N=60 қимати SMRE-и трафики муқаррарӣ 1,82 мебошад. Бо афзоиши шиддати ҳамла қимати SMRE-и трафики ҳамла аз 0,70 то 0,51 поён меравад ва ҷудоии муқаррарӣ-ҳамла васеъ мешавад.
| Ҳиссаи ҳамла | Трафики муқаррарӣ HN | Трафики ҳамла HA | ΔH = HN − HA |
|---|---|---|---|
| %10 | 1,82 | 0,70 | 1,12 |
| %25 | 1,82 | 0,69 | 1,13 |
| %50 | 1,82 | 0,64 | 1,18 |
| %75 | 1,82 | 0,51 | 1,31 |
Ин натиҷа нишон медиҳад, ки бо афзоиши ҳиссаи ҳамла тақсимоти ҳадаф-IP аз профили трафики муқаррарӣ равшантар ҷудо мешавад. Шарҳи асосии афзоиши дақиқии мушоҳидашуда дар таҳқиқот низ ҳамин аст: вақте трафики ҳамла зичтар мешавад, фарқи энтропия байни синфҳо зиёд мегардад.
Натиҷаҳои дақиқӣ, precision ва таъхири SMRE
| Ҳиссаи ҳамла | Дақиқӣ (%) | Precision (%) | Recall (%) | F1 (%) | FPR (%) | Таъхири ошкорсозӣ (ms) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| %10 | 94,7 ± 0,9 | 94,5 ± 1,0 | 95,0 ± 0,8 | 94,7 ± 0,9 | 2,3 ± 0,4 | 14,0 ± 1,2 |
| %25 | 96,2 ± 0,7 | 95,0 ± 0,6 | 97,5 ± 0,5 | 96,2 ± 0,6 | 1,8 ± 0,3 | 12,0 ± 1,0 |
| %50 | 97,8 ± 0,5 | 96,7 ± 0,5 | 98,5 ± 0,4 | 97,6 ± 0,5 | 1,0 ± 0,2 | 8,5 ± 0,8 |
| %75 | 98,1 ± 0,5 | 97,8 ± 0,4 | 98,9 ± 0,3 | 98,3 ± 0,4 | 0,8 ± 0,1 | 6,5 ± 0,6 |
Дар душвортарин сенарияи санҷидашуда, яъне ҳамлаи камшиддати %10, дақиқӣ %94,7, сатҳи мусбати бардурӯғ %2,3 ва таъхири миёнаи огоҳӣ 14 ms гузориш шуд. Дар шиддати ҳамлаи %75 дақиқӣ ба %98,1, recall ба %98,9 расид, FPR ба %0,8 ва таъхири ошкорсозӣ ба 6,5 ms коҳиш ёфт. Ин тамоюл бо зиёд шудани ҷудоии энтропия байни аномалия ва трафики муқаррарӣ ҳангоми афзоиши ҳамла мувофиқ аст.
Verianla Live: Дақиқии ошкорсозӣ вобаста ба шиддати ҳамла
Ҷадвал натиҷаҳои дақиқии усулҳои SMRE, энтропияи Shannon ва энтропияи классикии Rényi-ро дар ҳамон муҳити таҷрибавӣ муқоиса мекунад. Қиматҳо аз Ҷадвали 3-и таҳқиқоти манбаъ айнан гирифта шудаанд.
| Ҳиссаи ҳамла | Дақиқии SMRE (%) | Дақиқии Shannon (%) | Дақиқии Rényi (%) | Манбаъ |
|---|---|---|---|---|
| %10 | 94,7 | 91,2 | 92,5 | Ҷадвали 3 / Шаклҳои 7 ва 12 |
| %25 | 96,2 | 92,8 | 94,0 | Ҷадвали 3 / Шаклҳои 7 ва 12 |
| %50 | 97,8 | 94,5 | 95,4 | Ҷадвали 3 / Шаклҳои 7 ва 12 |
| %75 | 98,1 | 95,0 | 96,1 | Ҷадвали 3 / Шаклҳои 7 ва 12 |
Verianla Live: Намоиш аз ҳамин ҷадвали намоёни додаҳои илмӣ дар браузер сохта мешавад. Хатҳо танҳо қабати намоишӣ мебошанд, ки чор шарти ченшударо ба ҳам мепайванданд; ин маъно надорад, ки дар ҳиссаҳои мобайнии ҳамла ченкунӣ гузаронида шудааст.
SMRE дар ҳамаи чор ҳиссаи ҳамла нисбат ба ду усули энтропии муқоисашуда дақиқии баландтар нишон додааст. Аммо ин муқоиса ба татбиқҳои мушаххаси ҳадгузории Shannon ва Rényi дар ҳамин таҳқиқот тааллуқ дорад; онро ба ҳамаи усулҳои эҳтимолии ошкорсозии DDoS умумӣ кардан мумкин нест.
Verianla Live: Таъхири ошкорсозӣ вобаста ба шиддати ҳамла
Таъхири ошкорсозӣ дар таҳқиқот ҳамчун вақт аз ворид шудани аввалин бастаи зараровар то огоҳии тасдиқшуда пас аз k=5 равзанаи пайдарпайи зери ҳад таъриф шудааст.
| Ҳиссаи ҳамла | Таъхири SMRE (ms) | Таъхири Shannon (ms) | Таъхири Rényi (ms) | Манбаъ |
|---|---|---|---|---|
| %10 | 14,0 | 28,0 | 22,5 | Ҷадвали 3 / Шакл 8 |
| %25 | 12,0 | 24,0 | 20,0 | Ҷадвали 3 / Шакл 8 |
| %50 | 8,5 | 19,0 | 15,5 | Ҷадвали 3 / Шакл 8 |
| %75 | 6,5 | 15,5 | 11,5 | Ҷадвали 3 / Шакл 8 |
Verianla Live: Ҷадвал source-of-truth-и илмӣ мебошад. Барои шиддатҳои мобайнии ҳамла қиматҳо тавлид нашудаанд.
Тасдиқи оморӣ чиро нишон медиҳад?
Муаллифон натиҷаҳои 30 таҷрибаи мустақилро ба шакли миёна ± инҳирофи стандартӣ гузориш доданд. Фосилаҳои эътимодии %95 бо тақсимоти Student t ва 29 дараҷаи озодӣ ҳисоб шуданд. Тибқи мисоли манбаъ, дар ҳиссаи ҳамлаи %50 дақиқии SMRE %97,8 ва фосилаи эътимодии %95 тақрибан [%97,6, %98,0]; FPR %1,0 ва тақрибан [%0,93, %1,07]; таъхир 8,5 ms ва тақрибан [8,2, 8,8] ms ҳисоб шудааст.
Дар t-test-ҳои ҷуфтшуда гуфта мешавад, ки бартариҳои SMRE дар дақиқӣ ва F1-score дар ҳамаи ҳиссаҳои ҳамла дар сатҳи p<0,01 аҳамиятноканд, инчунин ANOVA ва муқоисаҳои баъдии Tukey низ фарқи аҳамиятнок байни усулҳоро нишон додаанд.
Чаро натиҷаи ROC-AUC бояд боэҳтиёт хонда шавад?
Таҳлили ROC дастгирӣ мекунад, ки SMRE нисбат ба ду усули асосӣ мувозинати беҳтари true-positive/false-positive фароҳам меорад, аммо гузориши ададии AUC дар дохили манбаъ яксон нест. Дар хулоса ва шарҳҳои матнӣ барои SMRE тақрибан 0,99 гуфта мешавад, дар ҳоле ки дар легендаи бевоситаи Шакли 10 барои SMRE 0,973, барои Rényi-и классикӣ 0,920 ва барои Shannon 0,882 нишон дода шудааст. Аз ин рӯ, дар ин ҷо як қимати “ислоҳшуда”-и AUC интихоб намешавад; фарқи манбаъ нигоҳ дошта мешавад.
Ҷузъиёти дигари манбаъ дар бораи қимати ҳад
Дар қисми натиҷаҳо гуфта мешавад, ки барои ҳади \(T=0{,}75\) трафики ҳамла дар ҳамаи санҷишҳо зери ҳад меафтад. Аммо дар сатри %10 ҳамла ва хурдтарин равзанаи Ҷадвали 2 қимати ҳамла айнан 0,75 аст. Азбаски қоидаи равшани қарор дар алгоритм \(SMRE < T\) мебошад, баробарӣ аз ҷиҳати техникӣ “зери ҳад” ҳисоб намешавад. Ин як ячейка ҷадвали умумии самаранокии таҳқиқотро тағйир намедиҳад, вале нишон медиҳад, ки ибораи “ҳама қиматҳо зери ҳаданд” набояд ба таври мутлақ истифода шавад.
Бори ҳисоббарорӣ
Илова ва навсозӣ дар ҷадвали hash ба ҳисоби миёна O(1), ҳисобкунии эҳтимол ва энтропия дар дохили равзана O(n) дода мешавад; бинобар ин мураккабии умумии алгоритмӣ барои ҳар равзана O(n) мебошад. Мақола бори CPU ва хотираро “ночиз” тавсиф мекунад, вале вобаста ба ҳаҷми трафик каҷҳои муфассали вақти иҷро ё истеъмоли захираро пешниҳод намекунад. Дар қисми маҳдудиятҳои худи таҳқиқот муқоисаи вақти иҷро дар ҳаҷмҳои гуногуни трафик ҳамчун эҳтиёҷи тасдиқи оянда зикр шудааст.
Маҳдудиятҳои асосӣ
- Таҷрибаҳо на дар инфрасохтори воқеии истеҳсолии SDN, балки дар эмулятсияи Mininet дар як мошин гузаронида шудаанд.
- Танҳо як контроллери POX ва топологияи собити дарахтӣ истифода шудааст.
- Хусусияти асосӣ энтропияи ҳадаф-IP мебошад; рафторҳои гуногуни трафик метавонанд хусусиятҳои иловагӣ талаб кунанд.
- Трафики муқаррарӣ бо намунаи Poisson модел шудааст.
- Ҳад дар оғоз аз трафики муқаррарӣ калибр шудааст; агар рафтори муқаррарии шабака бо мурури вақт тағйир ёбад, калибркунии дубора лозим мешавад.
- Дар доираи ҳамин таҳқиқот дар осори шабакаи воқеӣ ва маҷмӯаҳои кушодаи додаҳо ба монанди CICDDoS2019 тасдиқ гузаронида нашудааст.
- Бо усулҳои сабуки машиномӯзӣ дар ҳамон testbed муқоисаи ададӣ гузаронида нашудааст.
- Ҷустуҷӯи системавии grid барои параметрҳои μ, α ва k дар топологияҳо ва борҳои трафики васеътар ҳамчун кори оянда гузошта шудааст.
Ёддошти Манбаъ ва Усул
Таҳқиқоти аслӣ: SMRE: A Lightweight Statistical Mean Rényi Entropy Approach for Early DDoS Detection in SDN
Муаллифон ва тартиби онҳо: Bavani Kannan; Deepalakshmi Perumalsamy; Ranjit Panigrahi; Paolo Barsocchi; Akash Kumar Bhoi.
Муаллифони масъул: Deepalakshmi Perumalsamy ва Paolo Barsocchi. Дар манбаъ изҳороти ҳаммуаллифи аввал/саҳми баробар вуҷуд надорад.
Муассисаҳо: Department of Computer Science and Engineering, Sathyabama Institute of Science and Technology; Department of Computer Science and Engineering, Kalasalingam Academy of Research and Education; Department of Artificial Intelligence, Amrita School of Artificial Intelligence, Amrita Vishwa Vidyapeetham; Institute of Information Science and Technologies, National Research Council, Pisa; Symbiosis Institute of Technology, Pune Campus, Symbiosis International (Deemed University).
Маҷалла: Future Internet. Ношир: MDPI. Ҷилд: 18. Мақола: 388. Санаи нашр: 25 Июл 2026. DOI: 10.3390/fi18080388.
Навъи манбаъ ва ҳолати тақриз: Мақолаи таҳқиқотии аз тақриз гузашта мебошад. Дар манбаъ қайд шудааст, ки кор 26 Июн 2026 қабул шуда, 18 Июл 2026 бознигарӣ ва 23 Июл 2026 қабул гардидааст.
Литсензия: Мақола бо литсензияи Creative Commons Attribution (CC BY) дар дастрасии кушода нашр шудааст.
Маблағгузорӣ: Гуфта шудааст, ки таҳқиқот маблағгузории беруна нагирифтааст.
Дастрасии додаҳо: Гуфта шудааст, ки додаҳо бо дархост пешниҳод мешаванд.
Ихтилофи манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки ихтилофи манфиатҳо вуҷуд надорад.
Саҳми муаллифон: Консептуализатсия B.K. ва D.P.; куратсияи додаҳо P.B. ва R.P.; таҳлили формалӣ R.P.; таҳқиқот B.K., D.P. ва P.B.; методология D.P., R.P. ва A.K.B.; идоракунии лоиҳа D.P. ва R.P.; захираҳо R.P., P.B. ва A.K.B.; нармафзор D.P. ва R.P.; роҳбарӣ D.P.; тасдиқ R.P. ва A.K.B.; визуализатсия D.P. ва R.P.; тарҳи аввал B.K., D.P. ва R.P.; бозбинӣ ва таҳрир P.B. ва A.K.B. анҷом додаанд.
Усули илмӣ, муодилаҳо, шароити таҷриба, қиматҳои самаранокӣ ва маҳдудиятҳои ин матни Verianla танҳо ба таҳқиқоти баррасишуда такя мекунанд. Санҷиши берунаи библиографӣ танҳо барои тасдиқи шахсияти нашр истифода шудааст; аз манбаи беруна натиҷаи нави таҷрибавӣ ё қимати самаранокӣ илова нашудааст.
Маҳдудияти асосии методологии таҳқиқот ин аст, ки натиҷаҳо дар эмулятсияи якмошинагии Mininet, як контроллери POX ва топологияи собит ба даст омадаанд. Шабакаи воқеии истеҳсолӣ, меъмории бисёрконтроллерӣ, осори трафики воқеӣ, системаи пурраи ҳади мутобиқшаванда ва занҷири автоматии коҳишдиҳӣ ҳанӯз дар ин таҳқиқот тасдиқ нашудаанд.
Дар манбаъ инчунин баъзе номувофиқиҳои гузоришдиҳӣ мавҷуданд: матни ROC-AUC ва легендаи Шакли 10 қиматҳои якхела намедиҳанд; дар баъзе ҷойҳо андозаи равзана бо сония ва дар баъзе ҷойҳо бо баста ифода шуда, номуайянии воҳид ба вуҷуд меорад; яке аз қиматҳое, ки гуфта мешавад аз ҳади T=0,75 поён аст, дар Ҷадвали 2 айнан 0,75 мебошад; умумисозии “дақиқии аз %98 боло / FPR аз %1 поён” дар қисми натиҷаҳо қиматҳои Ҷадвали 3-ро дар шиддатҳои пасти ҳамла дар бар намегирад. Ин нуқтаҳо хомӯшона ислоҳ нашуда, ҳамчун маҳдудияти тафсири илмӣ нигоҳ дошта шудаанд.

Шарҳ гузоред
Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд