I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   14 ,   N o .   1 A p r i l   201 9 ,   p p.   10 1 ~ 11 2   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 1 . pp 10 1 - 11 2             101       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   A   n o v e l   a p p r o a c h   f o r   se l e c t i v e   f e a t u r e   m e c h a n i sm   f o r   t w o - p h a s e   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   s y st e m       N ar e n d r a   K u m ar 1 ,     M   S   V   S i v ar am B h ad r i   R aju 2 ,   V i s h n u   V ar d h an 3   1 D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e nc e   E ng i ne e r i ng ,   S r i   S a i   J y o t hi   E ng i ne e r i ng   C o l l e g e ,   H y de r a ba d ,   T e l a n g a na ,   I ndi a   2 D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e nc e   E ng i ne e r i ng ,   S R K R   E ng i n e e r i ng   C o l l e g e ,   B hi m a v a r a m ,   A ndhr a   P r a d e s h ,   I ndi a   3 D e pa r t m e n t   o f   C o m put e r   S c i e nc e   E ng i ne e r i ng ,   J N T U   C o l l e g e   o f   E ng i ne e r i ng   M a nt h a n i ,   P e dda p a l l i ,   T e l a ng a n a ,   I ndi a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e M a y   8 ,   2 018   R e v i s e N o v   7 ,   2018   A c c e pt e J a n   17 ,   201 9       I nt r us i o D e t e c t i o i s   a i m po r t a n t   a s p e c t   t o   s e c ur e   t he   c o m put i n g   s y s t e m s   f r o m   di f f e r e nt   i nt r us i o ns .   T o   i m p r o v e   t he   a c c ur a c y   a nd  t o   r e duc e   t h e   c om put a t i o na l   t i m e ,   t h i s   p a pe r   p r o po s e s   a   t w o - pha s e   hy br i m e t ho ba s e o t he   S V M   a nd  R N N .   I a dd i t i o n,   t h i s   p a pe r   a l s o   ha a   p r o po s a l   t o   o bt a i a   f e w   s e t s   o f   f e a t u r e s   w i t a   f e a t ur e   s e l e c t i o t e c hn i qu e   i w hi c t h e   de t e c t i o pe r f o r m a nc e   i nc r e a s e s .   F o r   t he   t w o - pha s e   s y s t e m ,   t w o   di f f e r e nt   f e a t u r e   s e l e c t i o t e c hni q ue s   w e r e   pr o po s e w h i c s o l v e s   bo t t he   l i n e a r   de pe nde nc y   a nd  no n - l i n e a r   de p e nd e nc y   be t w e e t he   f e a t u r e s .   I t he   f i r s t   pha s e ,   t he   R N N   c om bi ne s   w i t t he   p r o po s e J o i nt   M ut ua l   I nf o r m a t i o M a x i m i z a t i o ( J M I M )   ba s e f e a t u r e   s e l e c t i o a nd   i n   t he   s e c o nd  pha s e ,   t he   S up po r t   V e c t o r   M a c hi n e   ( S V M )   c o m bi ne s   w i t h   c o r r e l a t i o ba s e f e a t u r e   s e l e c t i o n.   E xt e ns i v e   s i m u l a t i o ns   a r e   c a r r i e o ut   o v e r   t he   pr o po s e s y s t e m   us i ng   t w o   di f f e r e nt   da t a s e t s ,   N S L - K D D   a nd  K y o t o 2006+ .   T he   pe r f o r m a nc e   i s   m e a s ur e d   t h r o ug h   t he   e v o l ut i o m e t r i c s   s uc a s   D e t e c t i o R a t e   ( D R ) ,   P r e c i s i o n,   F a l s e   A l a r m   R a t e   ( F A R ) ,   A c c ur a c y   a nd  F - S c o r e .   F ur t he r m o r e ,   a   c o m pa r a t i v e   a na l y s i s   w i t f e w   r e c e n t   hy br i f r a m e w o r ks   i s   a l s o   e n um e r a t e d.   T he   o bt a i n e r e s u l t s   s i g ni f y   t he   e f f e c t i v e ne s s   o f   pr o po s e d   m e t ho d.   Ke y w or d s :   A c c ur a c y   Co rr e l a t i o   ID S   M   R N N   SVM   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   B . N a r e n d ra   K um a r ,   D e pa rt m e n t   o f   Co m put e S c i e n c e   E ngi n e e ri n g ,     J a w a h a rl a l   N e hr u   T e c hn o l o gi c a l   U ni v e r s i t y ,   H y de r a b a d,   T e l a nga na ,   I ndi a .   E m a i l :   b n kp hd@ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   de ve l o pm e n t   o f   c o m put e r   n e t w o r ks ,   pa rt i c ul a r l y   t h e   i n t e rn e t   h a s   b r o ug h t   s ub s t a nt i a l   c h a n ge s   i t h e   da i l y   l i v e s ,   f l e xi b i l i t i e s   i n   t h e   b us i n e s s   r e l a t i o n s ,   o r ga ni z a t i o n s   i t h e   s e r v i c e s   pr o v i s i o n   e t c .     A l o n w i t t h e s e   c o n v e n i e n c e s ,   i t   a l s o   b r o ug h t   v a ri o us   s e c ur i t y   t hr e a t s   w h i c h a v e   b e c o m e   a   s e r i o us   c o n c e r due   t o   t h e   c o n s t a n t   a ppe a r a n c e   o n e w   s us c e pt i b i l i t i e s   a n a t t a c ks .   H e n c e   t h e r e   i s   a   n e e t o   de ve l o p   a   m o r e   e ff i c i e n t   s e c ur e   s t r a t e gi e s   w h i c h   p r o t e c t s   t h e   s y s t e m s   fo r m   t h e s e   t hre a t s   a n a l s o   m a i n t a i n s   t h e   d a t a   c o n f i de n t i a l i t y ,   i n t e g r i t y   a n a v a i l a b i l i t y .   ID S   i s   o n e   o f   s u c h   s e c ur i n s t r a t e gi e s   w h i c h   ha v e   ga i n e a   l o t   o f   p o pul a r i t y   due   t i t s   f l e xi b i l i t y   i n   t h e   de t e c t i o n   a n p r e v e n t i o o f   di ff e r e n t   k n o w n   a nd  u nk n o w n   s e c ur i t y   t hr e a t s   [1 ],   [2] .   A ID S   m o n i t o r s   t h e   e v e n t s   a n c o l l e c t s   n e t w o r pa c ke t s   i n   a   c o m put i n a r c hi t e c t u r e .   By   a na l y z i n t h e   pa c ke t s   a c qui r e f o r m   t h e   s y s t e m ,   t h e   ID S   de t e c t s   a b n o rm a l   pa t t e r n s   a nd  b l o c t h o s e   m a l i c i o us   c o n n e c t i o n s   f r o m   i n t r ude r s   o r   a t t a c ke r s .   I t h e   l a s t   de c a de ,   t h e   r e s e a r c h   o v e t h e   ID S   h a s   o b t a i n e d   a   l o t   o f   a t t e n t i o f r o m   v a r i o us   r e s e a r c h e r s   [3 ],   [4] .       D e pe n d i n g   o n   t h e   m e t h o do l o g y ,   t h e   i nt r us i o n   de t e c t i o a ppr o a c h e s   a r e   c a t e go r i z e a s   a n o m a l y   b a s e d e t e c t i o n s   a n m i s us e   b a s e d   de t e c t i o n s .   A n   a n o m a l y   b a s e d   de t e c t i o n   t e c hn i que s   i de n t i fy   t h e   a t t a c ks   b a s e o n   t h e i r   b e h a v i o r.   F o r   a   c o nn e c t i o n,   w h e n e v e r   a   de v i a t i o n   i s   o bs e r v e f r o m   t h e   n o rm a l   b e h a v i o r s ,   i t   i s   c l a s s i f i e a s   a t t a c [5] .   J us t   b e c a us e   of   t h i s   c o n c e pt ,   t he   a n o m a l y   b a s e de t e c t i o n   i s   c o n s i de r e a s   a   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   1 A p r i l   20 19   :     10 1     11 2   102   c l a s s i f i c a t i o n   p r o b l e m .   O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   t h e   m i s us e   b a s e de t e c t i o n   de t e c t s   a n   i n t r us i o n   b y   m a t c hi n i t   w i t pr e de f i n e s i g na t u r e s .   H e n c e   t o   b ui l t h e   m i s us e   b a s e de t e c t i o n   s y s t e m ,   t h e r e   i s   a   n e c e s s i t y   o kn o w i n t h e   pr o f i l e s   of  a t t a c ks .   T h e   m a i n   d ra w b a c of  t h e   m i s us e   b a s e de t e c t i o n   i s   h i g h   FAR   i n   t h e   c a s e   of  a n   u n k n o w n   a t t a c ks .   F o r   u n k n o w n   a t t a c ks ,   t h e   m i s us e   b a s e d   de t e c t i o n   n e v e r   i de nt i f i e s   be c a us e ,   t h e   pr o f i l e s   of   s u c h   a t t a c ks   a r e   n o t   k n o w n   t o   t h e   s y s t e m .   H ow e v e r   t h e   a n o m a l y   b a s e de t e c t i o n   is   i de nt i fy   s uc h   t y pe s   of   a n o m a l i e s .     D e v i a t i n f r o m   t h e   m a i o b j e c t i ve ,   i . e . ,   t h e   m a xi m u m   de t e c t i o n   a c c u r a c y ,   c o m put a t i o na l   t i m e   i s   a l s o   a n   i m po rt a nt   f a c t o r   w h i c h   p l a y s   a s i gni f i c a nt   r o l e   i t he   pe r f o r m a n c e   a na l y s i s   of   ID S   [6],   [7] .   T h e   c o m put a t i o n a l   t i m e   i s   m e a s u r e a s   t h e   t i m e   t a ke n   b y   t h e   ID S   t o   de t e c t   t h e   a t t a c a n r e f l e c t e d   w i t h   t h e   f e a t ur e s   of   da t a s e t .   T h e r e   w e r e   s o   m a n y   a ppr o a c h e s   t h a t   a r e   de v e l o p e d   by   fo c us i n t o w a r ds   t h e   r e d uc t i o n   o f e a t ur e   c o un t   f r o m   t h e   da t a s e t   w hi c h   ha s   a i m p a c t   o n   t he   c o m put a t i o n   t i m e .   B a s e o n   t h e   m e t h o do l o g y   de ve l o pe fo r   fe a t u r e   a n a l y s i s ,   t h e   e a rl i e r   de v e l o p e a ppr o a c h e s   w e r e   c a t e g o r i z e a s   c l a s s i f i e r   de pe n de n t   a n d   c l a s s i f i e r   i n de pe nde nt .   T h o ug h   t h e r e   a r e   s m a n y   a ppr o a c h e s ,   s t i l l   t h e r e   i s   a   s c o pe   t o   i m pr o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   ID S   T h i s   p a pe r   p r o po s e s   a   n o v e l   h y b r i i nt r us i o n   de t e c t i o f r a m e w o r t o   a c hi e v e   a n   i m p r o v e de t e c t i o n   pe r f o r m a n c e   i t h e   de t e c t i o n   o f   di ff e r e n t   a t t a c k i n   t h e   ID S .   T h e   n o v e l t y   of   t h e   p r o po s e a pp r o a c h   l i e s   a t   t h e   pr e p r o c e s s i n p h a s e   a t   w h i c h   t h e   o pt i m a l   s e t   o f   f e a t ur e s   a r e   s e l e c t e by   a   pe r fe c t   di s c r i m i n a t i o n   b e t w e e n   di f fe r e nt   a t t a c ks .   Co n s i de ri n t h e   c l a s s   r e l e v a n c y   w i t h   f e a t u re ,   t h i s   m e t h o pr o po s e s   a   n e w   MI   B a s e F e a t ur e   S e l e c t i o n   M e c h a n i s m .   F u r t h e rm o r e   t hi s   a pp r o a c h   a l s o   c o m b i n e s   t w o   m a c hi n e   l e a rn i ng  a l go r i t h m s   s uc h   a s   M ul t i - Cl a s s   SVM   a n R N N   fo r   t h e   a n o m a l y   de t e c t i o n   a nd  m i s us e   de t e c t i o n   r e s pe c t i v e l y .     T h e   m o s t   po pul a NSL - K D D   a n d   K y o t o 2006+   for   i n t r us i o n   de t e c t i o n   d a t a s e t s   w e r e   us e t o   s i m ul a t e   t h e   p r o po s e a pp r o a c a nd  t h e   pe r f o rm a n c e   i s   m e a s u r e d   t hr o ug c o m put a t i o na l   t i m e .     R e m a i ni n g   pa pe r   i s   o r g a ni z e a s   f o l l ow s ;   S e c t i o n   II  i s   f or   t h e   i l l us t r a t i o o f   L i t e r a t u r e   s u r v e y .   S e c t i o n   III  de s c r i b e s   t h e   p r e l i m i na r i e s   o f   pr o po s e a ppr o a c h.   S e c t i o n   IV   i l l us t r a t e s   t h e   c o m pl e t e   de t a i l s   of  pr o po s e m e t h o do l o g y .   T h e   e xpe ri m e n t a l   r e s ul t s   a r e   c o n duc t e i n   S e c t i o n   V   a n f i na l l y   t h e   c o n c l us i o n s   a r e   gi v e n   i s e c t i o V I.       2.   LI TER A TU R S U R V E Y   2. 1    F e a tu r e   S e l e c ti o n   (F S )   ap p r o ac h e s   F S   i s   us e a s   a   m a i n   a s pe c t   i n   di f f e r e n t   a ppl i c a t i o n s   r e l e v a nt   t o   i n t e l l i ge nt   a nd  e xpe rt   s y s t e m s   s uc h   a s   m a c hi n e   l e a rni n g,   da t a   m i ni n g ,   a n o m a l y   de t e c t i o n ,   i m a ge   pr o c e s s i n g,   n a t u r a l   l a n gu a ge   p r o c e s s i n a n d   b i o - i n f o r m a t i c s .   F S   i s   ge n e r a l l y   a c c o m pl i s h e o ve r   t h e   da t a   b e for e   t r a i n i ng  i t   t o   t h e   c l a s s i f i e r.   T h i s   p r o c e s s   of   F S   i s   a l s o   t e rm e a s   v a ri a b l e   s ub s e t   s e l e c t i o n ,   f e a t u r e   r e duc t i o n   o r   v a r i a b l e   s e l e c t i o n .   F o ID S ,   f e a t ur e s   a r e   m o r e   i m po rt a nt   w h i c h   m a ke s   t h e   s y s t e m   r o b us t   fo r   a n y   c i r c um s t a n c e s .   B a s i c a l l y   t h e   fe a t ur e   s e l e c t i o n   m e t h o ds   a r e   c l a s s i f i e i nt o   t w o   c l a s s e s ;   c l a s s i f i e r   de pe nde nt   a nd  c l a s s i f i e r   i nde pe n de n t .   F u rt h e t h e   c l a s s i f i e r   de pe n de nt   a pp r o a c h e s   a r e   c l a s s i f i e a s   w ra ppe r   a n d   e m b e dde m e t h o ds . Co m pa r e t o   t h e   c l a s s i f i e de pe nde nt   m e t h o ds ,   t h e   c l a s s i f i e r   i nde pe n de n t   m e t h o ds   a r e   c o m put a t i o n a l l y   e ff i c i e n t   a nd  m o r e   s c a l a b l e ,   i n   t e rm s   o da t a   di m e n s i o na l i t y   a n f r o m   c l a s s i f i e r   i nde pe n de n c e .   P e a r s o Co r r e l a t i o n   Co e ff i c i e n t   (P CC)  [12] ,   F i s h e r ’s   D i s c r i m i na t e   R a t i o   (F - S c o r e [8],   MI   [9] ,   R o ugh   s e t   t h e o r y   [10],   a n D a t a   E n v e l o pm e n t   A na l y s i s   [11]  a r e   s o m e   o f   t h e   f i l t e r   b a s e f e a t u r e   s e l e c t i o n   a pp r o a c h e s .   A m o n t h e s e   a pp r o a c h e s   MI   g a i n e a n   i n c r e a s e po pul a r i t y   due   t o   i t s   i nde pe n de n t   na t u r e   t o w a r ds   t h e   da t a   t y pe   i n c l ude s   n u m e ri c a l   a n c a t e go ri c a l   w i t h   t w o   o r   m o r e   c l a s s   v a l ue s .   F u rt h e r   t h e   M I   do e s n o t   m a ke s   t h e   a s s um p t i o o f   l i n e a r i t y   be t w e e n   t h e   v a r i a b l e s .     B e a uqi e r   a n H [12 de v e l o pe ID S   by   c o m b i n i n g   di f f e r e nt   m e t h o ds   l i ke   P e a r s o n ’s   C o rr e l a t i o n   c oe ff i c i e n t s - R a n (P C C - R )” ,   i n   w h i c h   t h e   P CC - R   w a s   a c c o m pl i s h e f o r   t h e   e v a l ua t i o n   o f   E uc l i de a di s t a n c e s   b e t w e e n   v a r i o us   m e t h o ds   s uc h   a s   P r o b a b i l i s t i c   F i ni t e   S t a t e   A ut o m a t a   (P F S A )”   a nd  N a i v e   B a y e s ,   B a y e s   o n e - s t e M a r ko v   m o d e l .   T h o ug h   t h e   c o m b i n a t i o n   of   t h e s e   m e t h o ds   a c h i e v e s   e ff e c t i v e   r e s ul t s ,   t h e   FAR   i s   ob s e r v e t o   b e   h i g h.   J i n   e t   a l .   [13]   ut i l i z e c ov a r i a n c e   m a t r i o f   s e que n t i a l   s a m pl e s   t o   de t e c t   m ul t i pl e   n e t w o r a t t a c ks .   A ks h a de e e t . a l . ,   [14]  c o n s i de r e t h e   i n f o r m a t i o n   ga i n   a n c o rr e l a t i o n   f o r   FS   a n us e a r t i f i c i a l   n e u ra l   n e t w o r f o r   c l a s s i fy i n t h e   a t t a c ks   i t h e   ID S .   T hi s   m e t h o m a i n l y   fo c us e t ow a r ds   t h e   l e s s   o c c urr i n g   a n d   f r e que nt   o c c urr i n g   a t t a c ks .   C ha o uki   K h a m m a s s i   a nd  S a o us s e n   [15 de v e l o p e a   t hr e e   s t a ge   ID S ,   t h e   t hr e e   s t a ge s   a r e   pr e p r o c e s s i n g,   FS   a n c l a s s i f i c a t i o n .   G A - L R   w r a ppe r   i s   a c c o m pl i s h e f o r   FS   a n d   t h e   t hr e e   de c i s i o n   t r e s s   c l a s s i f i e r s   a r e   us e f o r   c l a s s i f i c a t i o n. A   n e w   m e t h o i s   p r o po s e i [16]   t o   s o l v e   t h e   m a n y - obj e c t i v e   pr ob l e m   t o   s e l e c t   t h e   o pt i m a l   f e a t u r e   s e t   i n   t h e   ID S .   T hi s   s t r a t e g y   i s   b a s e o n   t w m e t h o do l o gi e s   s u c h   a s   p r e de f i n e m ul t i p l e   t a rge t e s e a r c h”   a nd  a   s pe c i a l   do m i na t i o n   m e t h o d” .   H e r e   t h e   f i r s t   m e t h o i s   c o n s i de r e fo r   po pul a t i o n   e v o l ut i o n .   B a s e o n   t h e   p r o po s e a s pe c t s ,   t h e   N S G A - III  i s   a c c o m pl i s h e t o   e xt r a c t   a n   a de qua t e   s e t   of   fe a t u r e s   t o   a c hi e v e   a n   e ff e c t i v e   pe r f o r m a n c e .   F urt h e r   a n   i m p r o v e N S G A - III  (I - NSGA - III)   i s   a l s o   de ve l o pe b a s e o t h e   p r o c e s s   of   n i c h e   p r e s e r v a t i o [24] .       A m i r i   [17]  de v e l o pe t w o   di s t i n c t   FS   a pp r o a c h e s   t o   e xt r a c t   t h e   o pt i m a l   f e a t u r e   s e t   a n t h e y   a r e   c o m pa r e w i t h   MI   b a s e FS   m e t h o d.     A   n e w   m e t ri c   w h i c h   e v a l ua t e s   t h e   f e a t ur e   go o dn e s s   i s   a c c o m pl i s h e i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   s e l e c t i v e   f e at ur e   m e c ha ni s m   f or   t w o - phas e   i nt r us i o n   ( B   Nar e ndr a   Kum ar )   103   t h i s   a pp r o a c h.   B o t h   t h e   l i n e a r   a nd  n o n - l i n e a r   m e a s u r e s   a r e   a c c o m pl i s h e i n   t hi s   m e t h o t o   e xt ra c t   t h e   o pt i m a l   f e a t ur e   i n   a l l   di r e c t i o n s .   F u rt h e r   t h i s   a pp r o a c h   us e t h e   L S - S V M   t o   c o n s t r uc t   t h e   ID S . By   e xt e n di ng  t h e   M I,   a   n e w   f i l t e r   b a s e d FS   m e c h a ni s m   i s   p r o po s e by   M o h a m m a M .   A m b us a i d i   [22 t o   pe r f o r m   ID S .   A   MI   b a s e FS a l go r i t hm   i s   de ve l o pe dt h a t   m e t h o di c a l l y c h oo s e s   t h e   o pt i m a l   f e a t ur e s   fo r   c l a s s i f i c a t i o n.   T h e   pr o po s e FS   by   [22]  s o l v e s   bo t h   l i n e a r   a n n o n - l i n e a r   de pe n de n c i e s   be t w e e n   t h e   v a r i a b l e s   a nd  t r i e s   t o   s e l e c t   a n   o pt i m a l   f e a t ur e   s e t   by   w h i c h   t h e   p ri m a r y   ob j e c t i ve   of   ID S   is   a c h i e ve d.   F ur t h e r   a n   ID S ,   n a m e a s   L e a s t   S qua r e   S uppo r t   V e c t o r   M a c h i n e   b a s e ID S   (L S S V M - ID S )” ,   i s   b ui l t   t hr o ugh  t h e   o b t a i n e f e a t u r e s .     T o   r e duc e   t h e   FAR   fo l l ow e by   t h e   c o m put a t i o na l   t i m e   i n   t h e   ID S ,   S um i y a   e t . a l . ,   [18 - 20]  s t ud i e di f fe r e nt   FS   m e t h o do l o gi e s   a l o n w i t h   S V M   t o   b ui l a   h y b r i ID S   m o de l s .   R e c e n t l y ,   i n   [ 19],   t h e   ID S   m o de l   i s   a c c o m pl i s h e t hr o ug C hi - S qu a r e   b a s e FS   a n d   t h e   MC - SVM .   H e r e   t h e   C hi - s qua r e   i s   us e f o r   FS   a n d   MC - S V M   i s   f o r   c l a s s i f i c a t i o n   o f   di f fe r e n t   c l a s s e s .   T h o ug h   t he   Ch i - s qua r e   m e t h o i s   a   s i m p l e   FS   t e c hn i q ue ,   i t   di d n ’t   i l l us t ra t e   t h e   de pe n de n c i e s   b e t w e e n   t h e   v a r i a b l e s   by   w hi c h   t h e   e nt i r e   f e a t u r e   s e t   n e e t o   b e   s c a nn e f o r   e ve r y   c o nn e c t i o n.   T hi s   p r o c e s s   i n c r e a s e s   t h e   c o m put a t i o n a l   t i m e .   A ID S   w a s   b ui l t   by   S a xe n a   a nd  R i c ha r i y a   [21]  us i n t h e   I n f o r m a t i o n   ga i r a t i o ,   SVM   a n PSO .   T h o ug h   t h e   a c c o m pl i s h m e n t   o f   P S O   a c h i e v e s   a   h i g h e r   a c c ur a c y   l e ve l s ,   i t   di d   n o t   f oc us e o n   t h e   e v a l ua t i o n   of   c o m p ut a t i o na l   c o m pl e xi t y ,   w h i c h   i s   a n   e ff e c t i v e   f a c t o r   i n   t h e   ID S   pe r f o r m a n c e .       2. 2    H yb r i d   A p p r o ac h e s   T h o ugh  t h e r e   a r e   s o   m a n y   a pp r o a c h e s   de v e l o pe us i n d i f fe r e nt   m a c h i n e   l e a rni n g   a l go r i t hm s ,   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   a ID S i s   f u r t h e i n c r e a s e by   a do pt i n t w o   di f fe r e nt   c l a s s i f i e r s ,   o n e   f o r   a n o m a l y   a nd  a n o t h e fo r   m i s us e .   I n   t h e   c a s e   of   a n o m a l y ,   c l a s s i f i c a t i o n   pr o c e s s   i s   e a s y   c o m pa r e t o   t h e   m i s us e   be c a us e ,   t h e   a n o m a l y     b a s e d   de t e c t i o n   fo c us e s   t o   c l a s s i fy   n o r m a l   a nd  a b n o r m a l   c l a s s e s   o n l y   w h e r e a s   t h e   m i s us e   b a s e d   de t e c t i o n   ha s   a   t y pi c a l   pr o c e s s   t c l a s s i fy   m o r e   c l a s s e s .   H e n c e   a   n e w   c l a s s   o ID S   a ppr o a c h e s   c a l l e a s   h y b r i a pp r o a c h e s   a r e   de ve l o pe by   c o m b i n i n t w c l a s s i f i e r s   t o   pe r fo r m   a n o m a l y   a n m i s us e   de t e c t i o n   t a s ks   i n d i v i dua l l y .   D i ff e r e n t   m e t h o ds   a r e   de v e l o pe by   di ffe r e nt   a u t h o r s   by   c o m b i n i ng  di f f e r e n t   c l a s s i f i e r s   l i ke   SVM   a n d   de c i s i o t r e e   [31] ,   k - m e a n s   a n d   k - NN   [3 2],   S V M   a n d   A N N   [3 3]  e t c .   A b dul l a   A m i n   A b ur o m m a n   a n M a m u n   B i n   [ 23]  f o c us e t o   c o m b i n e   t w o   c l a s s i f i e r s ,   SVM   a n K - NN .   T o t a l l y a n e n s e m b l e   of   s i S V M   a n s i k - N N   c l a s s i f i e rs   a r e   us e d. P S O   a n m e t a - P S O   a r e   t h e   t w o   m e t a - h e u r i s t i c   a l go ri t hm s   w hi c w e r e   us e t o   c r e a t e   t h e s e   e n s e m b l e s .   T o   a c qui r e   a   de t a i l e d   k n o w l e dge   a bo ut   t h e   de t e c t i o n   of   n e t w o r Int r us i o n s ,   S .   Y .   J i   e t . a l . ,   [25]  de s i g n e a   n e t w o r i n t rus i o n   de t e c t i o n   t hr o ug h   a   m ul t i - l e v e l   s t r a t e gy .     M a i nl y   t h i s   s t ra t e gy   c o m po s e of   t hr e e   pha s e s ,   (1)  t o   s t udy   t h e   de t a i l e a na l y s i s   a nd  t o   k n ow   t h e   a b n o r m a l i t i e s   i n   i n   t h e   n e t w o r t r a f f i c ,   a   s e t   of   r e l i a b l e   r ul e s   a r e   c r e a t e d,   (2)  ge n e ra t i o n   o a   e xt r a po l a t i v e   m o de l   t o   ob s e r v e   t h e   pe r f e c t   a t t a c s t r a t e gi e s ,   a n (3)  I nt e gra t i o n   o f   a   gr a p h i c i n v e s t i ga t i o n   t o o l   t o   pe r f o r m   a i n t e r a c t i v e   gr a p hi c i n v e s t i ga t i o n   a nd  t o   v a l i da t e   t h e   i nt r us i o n s   r e c o gn i z e dw i t h   o bv i o us   r e a s o n s   [25]  A c c o m pl i s h e de c i s i o n   t r e e   [ 28],   SVM ,   n e ura l   n e t w o r a l go ri t hm s   a s   c l a s s i f i e r s   i n   t h e   m ul t i - l e v e l   f a s h i o n.   I [26],   a n   e f f e c t i v e   ID S   f r a m e w o r w a s   de s i gn e b a s e o n   t h e   T i m e - V a r y i n C ha o s   P a r t i c l e   S w a r m   O pt i m i z a t i o n   ( T V CP S O )” .   T V CP S O   i s   a c c o m pl i s h e h e re   fo r   t h e   c o n c urr e n t FS   a n f o r   t h e   pa ra m e t e s e t t i n g.   T h e   FS   i s   c a rri e o ut   h e r e   t hr o ug t h e   M ul t i p l e   C ri t e r i a   L i n e a P r o gra m m i ng  (M CL P )”   a nd  c l a s s i f i c a t i o i s   t hr o ug h   SVM .   A   N e w   O b j e c t i ve   F un c t i o n   i s   p r o v i de i t h e   de v e l o p e m e t h o ds   t o   p r o v i de   a   t r a de - o ff   b e t w e e n   t h e   m i ni m i z a t i o o f   FAR   a n d   m a xi m i z a t i o o f   DR ,   a l o n g   w i t h   t h e   num b e r   o f   f e a t ur e s .     F urt h e r   t o   a c hi e v e   a n   o pt i m a l   pe r f o r m a n c e   i n   t h e   ID S ,   W a t h i e t . a l . ,   [27]  c o m b i n e t h e   t w M a c hi n e   L e a rni n g   (M L )   a l go ri t hm s ,   SVM   a n CN N .   A n i m p r o v e k - m e a n s   a l go ri t hm   i s   a l s o   a c c o m pl i s h e t o   r e duc e   t h e   s i z e   o f   da t a s e t   a n a   m ul t i - l a y e r e pr o t o t y pe   i s   pr o po s e t i n c r e a s e   t h e   DR .   T o   i m p r o v i s e   t h e   pe r f o r m a n c e   o c l a s s i f i e r   fo r   t h e   ID S s ,   a   n o v e l   s upe r v i s e d   l e a rn i ng  a l go r i t h m   a s s i s t e t o   t h e   s e m i   s upe r v i s e l e a rn i ng  a l go ri t hm   w i t h   f uz z i n e s s   i s   p r o po s e by   R a n a   A m i r   e t . a l . ,   [2 9]  ut i l i z i n t h e   u n l a b e l e t e s t   s a m p l e s .   H e r e   t o   ge t   t h e   f uz z y   m e m b e r s h i v e c t o r   a s   o ut put ,   a   “S i ngl e   h i d de n   L a y e r   F e e d - fo r w a r N e ura l   n e t w o r (S L F N )   i s   t ra i n e d .   T h e   c a t e go r i z a t i o o f   s a m pl e s   l i ke   H i g f uz z i n e s s ,   m e di u m   f uz z i n e s s   a n l o w   f uz z i n e s s   ov e r   t h e   u nl a b e l e s a m pl e s   i s   do n e   t hr o ug t h e   f uz z y   qua nt i t y .   A ga i n   t h e   c l a s s i f i e r   i s   t ra i n e a f t e i n c l ud i n g   t h e   r e s pe c t i v e   c a t e g o r y   i n t o   t h e   r e s pe c t i v e   c o n n e c t i o n   i t ra i ni n s e t .   O pt i m u m   P a t h   F o r e s t   (O P F )   i s   a   gra p h   b a s e ML   alg o r i t hm   w hi c w a s   de ve l o pe t o   ove r c o m e   s o m e   pr o b l e m s   w i t h   t h e   c o n v e n t i o n a l   ML   a l go ri t hm s .   B a s e o n   t h e   O P F ,   H   Bo s t a n i   a n d   M   S h e i k h a [3 0]  p r o po s e a n   ID S   t hr o ug h   an i m p r o v e O P F   t i n c r e a s e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   c o n ve n t i o n a l   O P F   w . r. t   t h e   FAR DR   a n t h e   e xe c u t i o n   t i m e .   F u rt h e r   t o   a c h i e v e   t h e   s c a l a b i l i t y   i n   t h e   l a r ge   s i z e   da t a s e t s ,   [ 30]  a l s o   e m pl oy e t h e   k - m e a n s   c l us t e ri n g ,   a s   a   s e g r e ga t i n gu ni t .   R e c e n t l y ,   t a c h i e v e   bo t h   b e n e f i t s   w i t h   r e s pe c t   t o   t h e   DR   a n c o m put a t i o n a l   t i m e ,   a   s e l e c t i ve   f e a t ur e   b a s e d   h y b r i f r a m e w o r i s   pr o po s e by   B . N a r e n d ra   e t . a l . ,   [4 2]  by   c o m b i n i ng  t h e   S V M   c l a s s i f i e r   a n t h e   Co n v o l ut i o n a l   N e ur a l   N e t w o r k.   A n   e xt e nde M IF S   i s   pr o pos e t de t e c t   t h e   a n o m a l y   a n t h e   P L CC  i s   us e d   t o   de t e c t   t h e   m i s us e       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   1 A p r i l   20 19   :     10 1     11 2   104   3.   P R ELI M I N A R I ES   3. 1 .      F e a tu r e   S e l e c ti o n   ( F S )   F S   i s   a s i g n i f i c a nt   a s pe c t   i n   t h e   ID S .   T h e r e   w e r e   s o   m a n y   a ppr o a c h e s   t h a t   a r e   de v e l o p e t o   a c h i e ve   a n   e f f i c i e n t   pe r f o r m a n c e   i n   t h e   ID S .   A m o ng  t h e   e a rl i e de v e l o pe FS   m e t h o do l o gi e s ,   MI   b a s e FS   a pp r o a c h e s   h a s p r o v e d   a   m o r e   s i g n i f i c a n t   r e s ul t s   i n   t h e   de t e c t i o n   pe r f o r m a n c e .   T h e   MI   w a s   f i r s t   de v e l o pe b y   B a t t i t i   i 1994   [9] ,   a l s o   kn o w n   a s   a   f i r s t   o r de r   i n c r e m e n t a l   s e a r c h   a l go ri t hm .   B a t t i t i   p r o po s e M t o   s e l e c t   m o r e   R e l e v a nt F e a t u r e s   (R F )   fr o m   t h e   i ni t i a l   s e t   o f   N ’  fe a t u r e s .   I n s t e a o f   e v a l ua t i n g   t h e   JMI   b e t w e e n   t h e C l a s s   L a b e l   (CL )   a n d   t h e   S e l e c t e F e a t u r e s   (S F ) ,   B a t t i t i ’s   M e v a l ua t e s   M b e t w e e n   t h e   CL   a nd  C a ndi d a t e   F e a t u r e   (CF ) ,   r e l a t i o n s h i b e t w e e n   t h e   CF   a n t h e   a l r e a d y   S F s .   F ur t h e r   t h e r e   a r e   m a n y   v a r i a nt s   t h a t   a r e   pr o po s e b a s e o n   M s uc h   a s   M IF S - U   [36] ,   m R M R   [37],   N M IF S   [3 8],   M IF S - N D   [39]   a n d   J M [40 ].   A m o n t h e s e   m e t h o ds ,   t h e   M IF S - N D   c a l c ul a t e s   t h e   M b e t w e e n   t h e CL   a n t h e CF   i n   t h e   c o n t e xt   o f   SF   s ub s e t .   M IF S - N D   a c c o m pl i s h e a   G e n e t i c   A l go ri t hm   (G A t o   s e l e c t   a n   o pt i m a l   f e a t u r e   w h i c h   m a xi m i z e s   t h e   M w i t h   CL   a n m i ni m i z e s   t h e   M w i t h   t h e   r e m a i ni n SFs .   F ur t h e r   s o m e   m o r e   m e t h o ds   a r e   a l s o   de ve l o p e d   b a s e o n   t h e   M I .   H ow e v e r   t h e   f o l l ow i n g   d ra w b a c ks   a r e   o b s e r v e w i t t h e   e a r l i e de v e l o pe a ppr o a c h e s .   a)   C l as s   I r r e l e v an c y     In   t h e   a f o r e   s a i m e t h o ds ,   t h e   r e du n da n c y   i s   m e a s ur e b a s e o n   t h e   M v a l ue   b e t w e e n   t h e   CF   a n d   f e a t ur e s   i n   t h e   S F   s u b s e t ,   b ut   n e ve r   c o n s i de r e t h e   CL .   If   t h e   M be t w e e n   t h e   CF   a n S F   i n   t h e   s ub s e t   i s   l e s s ,   t h e n   t h e   CF s   i s   c o n s i de r e a s   r e du n d a n t   f e a t u r e s ,   b ut   t hi s   ph e n o m e n o n   i s   w r o n w h e n   t h e   r e du nda nt   c a n d i da t e   f e a t u r e s   s h a r e   di f f e r e n t   i n f o r m a t i o n   w i t a n o t h e c l a s s .       b)   O v e r   Es ti m ati o n   o fe atu r e   s i gn i fi c an c e     In   t h e   c a s e   of   h i g h   c o rr e l a t i o n   o c a n di d a t e   f e a t u r e   w i t h   o n e   o r   s o m e   pr e - s e l e c t e f e a t ur e s ,   t h e   c a n d i da t e   f e a t ur e   i s   a s s um e t o   s ha r e   m o r e   i n f o r m a t i o n   a b out   t h e   f e a t ur e s   s e l e c t e i n   t h e   s ub s e t ,   b ut   a t   t h e   s a m e   t i m e   t h e   c a ndi d a t e   f e a t u r e   c a n   b e   a n   i n de pe n de nt   f e a t u r e   f o r m   t h e   m a j o r i t y   f e a t ur e s   i n   t h e   s e l e c t e d   f e a t ur e   s ub s e t .     I t ha t   c o n di t i o n,   t h e   v a l ue   o f   ob j e c t i ve   f u n c t i o n   i s   g r e a t in   s pi t e   o f   t h e   r e du n da n c y   of   t h e   CF a n t o   s o m e   fe a t ur e s   w i t hi n   t h e   s ub s e t .   T h i s   p r o b l e m   w a s   oc c ur r e i n   t h e   m e t h o ds   l i ke   M IF S - U ,   m R M R ,   M N IF S ,   M IF S - N D   w h i c h   f o l l ow s   a   f o r w a r s e a r c m e c h a ni s m   a nd  a   c um u l a t i v e   s um m a t i o n   t o   e s t i m a t e   t h e   s o l ut i o n .       3. 1 . 1.   Jo i n M u t u al   I n fo r m ati o n   M ax i m i z ati o n   (J M I M )   In   t hi s   s t udy ,   a   n e w   FS   m e t h o i s   pr o po s e b a s e d   o n   t h e   M IF S ,   n a m e a s J M I   M a xi m i z a t i o n   (J M IM ) .   J M IM   i s   a   c o m b i n e fo r m   t h e   J M a n M a xi m u m   of   t h e   M i ni m u m   (M IM ) .   J M IM   i s   a i m e t a dd r e s s   t h e   a b ov e   pr ob l e m s ,   c l a s s   i rr e l e v a n c y   a n t h e   O ve r e s t i m a t i o n   i f   f e a t ur e   s i g n i f i c a n c e ,   w h i c h   e n s u r e s   w h e n   t h e   c um u l a t i v e   s um m a t i o i s   a c c o m pl i s h e d   T h e   FS   pr o c e s s   is   i s uc h   a   w a y   t h a t   f o r   a   gi v e n   f ul l   f e a t ur e   s e t   F   of   s i z e   N ,   i t   n e e d s   t o   s e l e c t   a   f e a t ur e   s ub s e t ,   S ,   S F ,   w i t di m e n s i o n s   K ,   K N ,   by   w h i c t h e   c l a s s i f i c a t i o a c c ur a c y   i s   e qua l   o h i g h w h e c o m pa r e d   i t   t t h e   a c c ur a c y   o b t a i n e t hr o ug h   t h e   f ul l   s e t   of   fe a t u r e s,   F .   S i m pl y   i t   c a n   a l s o   be   d e f i n e a s   a   FS   t h a t   e xt r a c t s   t h e   f e a t u r e s   w h i c h   ha v e   m a x i m um   M w i t t h e   CL ,   i . e . ,   I(S ;   C).   B a s e o n   t h e s e   a s pe c t s ,   t h e   f e a t ur e   r e l e v a n c e   i s   de f i n e a s ,   f o r   a n   a l r e a dy   s e l e c t e f e a t ur e   s ub s e t ,   S ,   h e   f e a t u r e     i s   s a i d   t o   b e   m o r e   r e l e v a nt   t ha t h e   f e a t u r e       i f   t h e   M I   b e t w e e n     a n d   S   w i t r e s pe c t   t o   t h e   c l a s s   C   ( ( , ; ) )   is   g r e a t e t ha t h e   M I   b e t w e e n   t h e   f e a t u r e     a n d   S   w i t r e s pe c t   t o   t h e   c l a s s   C   ( ( , ; ) ) ,   s i m p l y ,   ( ( , ; ) ) > ( ( , ; ) )   F urt h e r,   t h e   f e a t ur e   r e l e v a n c e   de f i n e s   t hr o ugh   t h e   J o i n t   M I.   L e t   F   be   t h e   f ul l   s e t   of   f e a t ur e s ,   S   b e   t h e   s ub s e t   o f   fe a t ur e s   w hi c w a s   a l r e a dy   s e l e c t e f o r   t h e   F e a t u re   s e t   F .   L e t   a   f e a t u r e   ,   a n d   t h e   m - J o i n t   M i s   de f i n e a s   t h e   M I   b e t w e e n     a n d   t h e   f e a t u r e s   pr e s e nt   i n   t h e   a l r e a dy   s e l e c t e fe a t u r e   s ub s e t   S .   T h e   m i n i m u m   v a l ue   o f   m - J o i n t   M i s   r e f e r r e a s   m i ni m um   j o i nt   M I ,   i . e . ,   mi n = 1 , 2 , , ( , ; ) .     A   l a r ge r   v a l ue   of   j o i n t   M o f     a n d   t h e   f e a t u r e s   i t h e   s ub s e t   S   de n o t e s   a   h i g h   r e l e v a n c e   w i t h   t h e   c l a s s   l a b e l   C.   F u r t h e r   a   l a r ge r   v a l ue   o f   j o i n t   M a l s o   de n o t e s   t ha t   t h e   m - j o i nt   M I   o o t h e r   f e a t u r e s ,     a n d     de n o t e s   t h e   m i ni m u m   j o i n t   M I   b e t w e e n   t h e   f e a t u r e s     a nd    .   S i m p l y   i t   de n o t e s   t ha t ,   c o m pa r e d   t o   t h e   f e a t u r e   ,   t h e   f e a t ur e   ,   s ha r e s   l e s s   i n f o rm a t i o t o w a r ds   t h e   c l a s s   l a b e l   C .   A c c o r di n g   t o   t h e   a b o ve   de f i n i t i o n s ,   t h e   f e a t u r e   w h i c s h a r e s   m a xi m um   i n f o rm a t i o i s   s a i d   t o   b e   m o r e   r e l e v a nt .     F urt h e r   a   n e w   de f i n i t i o n   i s   gi v e n   f o r   r e du n d a n c y   f r o m   t h e   gi v e n   s e t   of  fe a t ur e s   F ,   a n a   s e l e c t e d   f e a t ur e   s ub s e t   S ,   a   f e a t u r e       i s   s a i d   t o   r e du n d a n t   t o   t h e   s e l e c t e fe a t u r e   s ub s e t   S   i f   i t   do e s n o t   s h a r e   n e w   i n f o r m a t i o w i t t h e   c l a s s   C .   If   t h e   f e a t u r e     i s   hi g hl y   c o r r e l a t e d   w i t a   f e a t u r e   ,   t h e t h e   pr o b a b i l i t y   of   m a s s   f un c t i o n s   o f     an d   ( , a r e   e qua l ,   i . e . ,   ( ) ( ) ( , )   B a s e o n   t h e   a b o ve   di s c us s i o n s ,   t o   o ve r c o m e   t h e   p r o b l e m   of   ove r   e s t i m a t i o f e a t u r e   s i g n i f i c a n c e ,   t h i s   w o r a c c o m pl i s h e d   a   n e w   m e t h o c a l l e J M IM   t o   s e l e c t   t h e   o pt i m a l   f e a t u r e   s e t   b y   w h i c t h e   a c c ura c y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   s e l e c t i v e   f e at ur e   m e c ha ni s m   f or   t w o - phas e   i nt r us i o n   ( B   Nar e ndr a   Kum ar )   105   i n c r e a s e   w i t h   l e s s   n um b e o f   f e a t ur e s   e xt ra c t e f r o m   d a t a s e t .   It   i s   a   c o m b i n e f o r m   o f   J o i n t   MI   a n d   M IM t hr o ugh  w h i c t h e   m o s t   R F s   a r e   c h o s e n .   T h e   n e w   c ri t e r i o n   f or  t h e   FS   a c c o r di n g   t o   t h e   J M IM   i s   f o r m u l a t e a s      = a r g ma x  ( mi n ( ( , ; ) ) )                         (1)     W h e r e :     ( , ; ) = ( ; ) + ( ; )                                 (2)     ( , ; ) = ( ) ( , )                     (3)     ( , ; ) =   [ ( ) l o g   ( ( ) ) ] [ ( ( , , ) ( ) ( ) )  ]               (4)     T h i s   m e t h o f o l l ow s   t h e   f o r w a rd  s e a r c h   m e c ha n i s m   i n   t h e   i t e ra t i v e   f a s hi o n   t o   f i n t h e   s ub s e t   o f   m o s t   R F s   of   s i z e   f r o m   t h e   o r i g i n a l   f ul l   f e a t u r e   s e t .     3. 2    C l as s i fi c at i o n     O n c e   t h e   f e a t u r e s   a r e   e xt ra c t e d,   t h e y   a r e   p r o c e s s e f o r   c l a s s i f i c a t i o n   a n d   h e r e   t w o   a l go r i t h m s   a r e   a c c o m pl i s h e f o r   c l a s s i f i c a t i o n ,   t h e y   a r e   n a m e l y   R e c urr e nt   N e ur a l   N e t w o r (R N N a nd  M ul t i - c l a s s   S V M .   R N N   i s   a e xt e nde v e r s i o n   o f   t h e   m o s t   po pul a r   F e e f o r w a r N e u r a l   n e t w o r k   [34] .   I n s t e a o f   l i n e a r   c o n n e c t i o n s   i n   t h e   f e e fo r w a r n e u r a l   n e t w o r k,   t h e   R N N   h a s   c y c l i c   c o n n e c t i o n s   w h i c h   m a ke   i t   m o s t   pow e r f ul   t o   s o l v e   t h e   pr o b l e m s   i n   t h e   l i n e a r   a n n o n - l i n e a r   s e que n c e s .   T o   t ra i t h e   R N N ,   ge n e ra l l y   t h e   B a c k   P r o pa ga t i o n   T hr o ug T i m e   (B P T T )   i s   a c c o m pl i s h e d .   H ow e v e r ,   t h e   c o m m o n   d r a w b a c of   t h e   b a s i c   R N N   i s   e xpl o di n g   g r a di e n t   s   a n v a ni s h i n g   g r a di e n t s .   T o   o v e r c om e   t h e s e   i s s ue s ,   a   L o n S h o r t - T e r m   M e m o r y   (L S T M )”   b a s e R N N   i s   i n t r o duc e pr e v i o us l y   [35] .   H e r e   t he   L S T M - R N N   i s   fo r   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   n o r m a l   c l a s s   f r o m   a t t a c c l a s s e s   a n d   M ul t i - c l a s s   S V M   i s   f o r   f urt h e r   i n d i v i dua l   c l a s s i f i c a t i o n.           4.   P R O P O S ED   S Y S TEM   T h i s   p a pe r   p r o po s e s   a   n e w   h y b r i ID S   f r a m e w o r by   c o m bi n i n g   t h e   L S T M - R N N   a n M ul t i - C l a s s   S V M   [41].   T h e   c o m pl e t e   s y s t e m   i s   de ve l o pe un de r   t w o   p ha s e s ,   a n o m a l y   de t e c t i o n   a n m i s us e   de t e c t i o n .   U n de r   a n o m a l y   de t e c t i o n ,   t hi s   w o r a c c o m pl i s h e s   t h e   J M IM   b a s e FS   m e c h a ni s m   f o r   FS   a n t h e   o b t a i n e MI   da t a ,   t h e   L S T M R N N   i s   a c c o m pl i s h e t o   c l a s s i fy   t h e   da t a   i n t o   a t t a c a nd  n o rm a l   c l a s s e s .   I n   t h e   s e c o n pha s e ,   t hi s   w o r t r i e s   t o   c l a s s i fy   t h e   a b n o rm a l / a t t a c c l a s s e s   i n t o   v a ri o us   t y pe s   s u c h   a s   D o S ,   P r o be ,   U 2 R ,   a n d   R 2L   by   us i n M ul t i - c l a s s   S V M .   I n   t h e   s e c o n pha s e ,   t h e   P e a r s o n   c o rr e l a t i o n   c o e ff i c i e n t   i s   us e fo r   FS   t e c hn i q ue .   A o v e r a l l   s c h e m a t i c   o f   de ve l o p e ID S   f r a m e w o r i s   de pi c t e i F i gu r e   1 .             F i gu r e   1 .   O v e r a l l   a r c hi t e c t u r e   o f   pr o po s e f r a m e w o r k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   1 A p r i l   20 19   :     10 1     11 2   106   A c c o r di n t o   t h e   s t a n da rd  ID S ,   i n i t i a l l y   t h e   i n c o m i n t ra f f i c   i s   pr e pr o c e s s e t m a ke   i t   c o m pa t i b l e   w i t h   t h e   s y s t e m   c h a r a c t e r i s t i c s .   U n de r   t h e   p r e p r o c e s s i n g,   w he n e v e r   t h e   da t a   i s   i n   m o r e   t h a n   o n e   f o r m a t ,   t h e i t   i s   p r o c e s s e fo r   d a t a   n o r m a l i z a t i o n .   F o r   e x a m p l e ,   t h e   NSL - KDD   da t a   i s   ha v i ng  b o t h   c a t e go r i c a l   a n d   n u m e r i c a l   f o r m a t s .   I n   t h e   da t a   n o rm a l i z a t i o n,   t h e   c a t e go ri c a l   da t a   i s   a l s o   c o n v e r t e i n t o   t h e   n um e ri c a l   f o r m a t   b e c a us e   t h e   s y s t e m   a c c e pt s   o n l y   t h e   n u m e ri c a l   da t a .   F u rt h e r   t h e   p r e p r o c e s s i n p ha s e   a c c o m pl i s h e s   t h e   f e a t u r e   e xt ra c t i o n   o r   FS   m e c h a ni s m   o v e r   t h e   n o rm a l i z e da t a   t o   o b t a i n   o nl y   a   f e w   s e t   of   f e a t ur e   f o r m   i n i t i a l   f ul l   s e t .   T h i s   i s   m a i n l y   t o   r e m o v e   t h e   r e du n d a nt   d a t a   by   w h i c t h e   unn e c e s s a r y   c o m put a t i o n   b u r de a ri s e s .     I n   t h i s   pa pe r,   t w o   f i l t e r   b a s e FS   t e c hni que s   a r e   a c c o m pl i s h e t o   o b t a i n   a   f e w   a n e f f i c i e n t   s e t   o f   f e a t ur e s   by   w h i c t h e   m a i n   o b j e c t i ve   of   ID S s u c h   a s   A c c ura c y ,   DR ,   a n p r e c i s i o n   w i l l   b e   a c h i e v e m o r e   e ff i c i e n t l y .   F i r s t l y ,   t h e   J M IM   b a s e FS   i s   a c c o m pl i s h e t o   f i n t h e   p r o b a b i l i t y   of   oc c ur r e n c e s   of   n o r m a l   o ve r   a b n o r m a l   c o nn e c t i o n s   fo l l ow e by   a b n o r m a l   o v e r   n o rm a l   c o nn e c t i o n s .   B a s e o n   t h e   ob t a i n e J M IM   da t a ,   f e w   e f f i c i e n t   f e a t u r e s   a r e   e xt ra c t e f o r   bo t h   n o r m a l   a n a b n o rm a l   c o nn e c t i o n s   b y   w h i c h   t h e   o v e r a l l   n o rm a l / a b n o rm a l   c o nn e c t i o n s   c a b e   r e pr e s e nt e w i t h o ut   a n y   d a t a   l o s s .   T h e   o b t a i n e f e a t ure   s e t   w h i c h   de s c r i b e s   t h e   c o m pl e t e   n o rm a l   a n d   a t t a c c o nn e c t i o n s   a r e   de pi c t e d i t h e   T a b l e   1.       T a b l e   1 .   O b t a i n e o pt i m a l   f e a t u r e   s e t   r e s ul t s   t hr o ug h   J M IM   Cl a s s   F e a t u r e   C o u n t   F e a t u r e   s e t   N o r m a l   11   2 3 4 , 5 , 22 , 24 , 25 31 , 32 , 36 , 37   A t t a c k   17   1 2 3 4 , 5 , 12 , 15 , 17 23 , 24 , 27 , 29 , 32 , 33 35 37 , 40       A f t e r   o b t a i ni n t h e   f e w   s e t   of   fe a t ur e s   f o r   n o rm a l   a n d   a t t a c ks   c o n n e c t i o n s ,   t h e y   a r e   t ra i n e t hr o ug h   t h e   L S T M - R N N   a l go ri t hm .   H e r e   L S T M - R N N   a l go ri t hm   i s   a   s upe r v i s e de e l e a rn i ng  a l go ri t hm   w h i c h   c o n s i de r s   t h e   p r e v i o us   s t a t e   t o   pr e di c t   t h e   r e s e nt   s t a t e   w h i c h   m a ke s   t h e   s y s t e m   t o   c l a s s i fy   m o r e   a c c ur a t e l y .   F o r   e xa m pl e ,   w h e n e v e r   t h e   i th   c o nn e c t i o n   i s   c l a s s i f i e a s   a t t a c c o n n e c t i o n ,   t h a t   s t a t us   w a s   s t o r e i n   t h e   m e m o r y   of   L S T M   t o   c o n s i de i t   a s   f e e db a c f o r   t h e   n e xt   c o nn e c t i o p r e di c t i o n.     In   t h e   n e xt   p h a s e ,   t h e   c o n n e c t i o n s   w h i c h   a r e   c l a s s i f i e a s   a t t a c ks   a r e   pr o c e s s e fo r   m i s us e   de t e c t i o n .   In   t hi s   p h a s e ,   t h e   P L CC   i s   us e t o   e xt ra c t   t h e   o pt i m a l   s e t   of   fe a t u r e   b a s e d   o n   t h e i r   c o rr e l a t i o n s .   T h e r e   e xi s t   l i n e a r   a n n o n - l i n e a r   r e l a t i o n s   w h e n   t h e   e nt i r e   da t a s e t   i s   c o ns i de r e d h e n c e   t h e   p r o po s e s y s t e m   a c c o m pl i s h e a   M I   b a s e t e c h ni que   w h i c h   e xt r a c t s   b o t h   r e l a t i o n s   a n by   w hi c h   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   b e c o m e s   m o r e   f l e xi b l e .   In   t h e   c a s e   o n   m i s us e   de t e c t i o n ,   t h e   e n t i r e   a t t a c c o nn e c t i o n s   a r e   a s s um i n t o   b e   l i n e a r l y   de pe n de n t   a n d   t h e   pr o po s e s y s t e m   e xt r a c t s   t h o s e   l i n e a r   r e l a t i o n s   w i t P L CC,   a   t e c hni que   i t h e   e xt ra c t i o n   o f   l i n e a de pe n de n c y   b e t w e e n   t h e   v a ri a b l e s .   B a s e o n   t h e   e v a l ua t e c o r r e l a t i o n s   be t w e e n   t h e   a t t a c c o n n e c t i o n s ,   t h e   f e a t ur e s   w h i c a r e   m a x i m a l l y   c o r r e l a t e w i t h   a l l   a t t a c ks   a r e   o nl y   c o n s i de r e a s   e ff i c i e n t   f e a t ur e   s e t   a n o n l y   t h o s e   f e a t ur e s   a r e   t ra i n e d   t o   t h e   s y s t e m .   T h e   o b t a i n e f e w   s e t s   of   f e a t ur e s   o f   a t t a c ks   a r e   de pi c t e d   i t h e   T a b l e   2.       T a b l e   2 .   O b t a i n e o pt i m a l   f e a t u r e   s e t   t hr o ug P L CC   Cl a s s   F e a t u r e   C o u n t   F e a t u r e   s e t   D o S   10   2 3 4 6 8 12 23 24 32 36   P ro b e   12   2 3 4 5 17 24 27 29 32 35 36 40   U 2 R   13   1 2 3 4 6 12 , 16 , 23 , 24 , 32 , 33 , 34 , 36   R2 L   10   1 3 5 9 , 10 11 22 24 32 36 ,       A f t e r   e xt r a c t i ng  t h e   o pt i m a l   f e a t u r e   s e t   t h o r o ugh  P L CC,   t h e y   a r e   t ra i n e t hr o ug h   M ul t i - Cl a s s   S V M   c l a s s i f i e r .   S i n c e   t h e   S V M   i s   a   b i na r y   c l a s s i f i e r ,   t h e   a c c o m pl i s hm e nt   o f   S V M   i s   c a rr i e o ut   a t   m u l t i pl e   l e v e l s ,   h e n c e   na m e a s   m ul t i - c l a s s   S V M .   I ni t i a l l y   t h e   e nt i r e   a t t a c t ra f f i c   i s   c l a s s i f i e a s   D o S   a n t h e   r e m a i ni n (P r o b e ,   U 2 R   a n R 2L t hr o ug h   t h e   S V M   c l a s s i f i e r   1 .   F u rt he r   t h e   S V M   c l a s s i f i e r   c l a s s i f i e s   t h e   r e m a i n i n g   a t t a c ks   i n t o   t w o   c l a s s e s   s uc h   a s   p r o b e   a n r e m a i ni n (U 2R   a n R 2L ).   F i na l l y   t h e   S V M   c l a s s i f i e r   c l a s s i f i e s   t h e   r e m a i n i ng  t ra f f i c   i nt o   t h e   U 2R   a n d   R 2L   c l a s s e s .     T o t a l l y ,   t h e   n um b e o f   S V M   c l a s s i f i e r s   r e qu i r e t o   a c c o m pl i s t h e   m i s us e   de t e c t i o n   a r e   t hr e e .       5.   EX P ER I M EN TA R ES U L TS   A N D   A N A L Y S I S   5. 1    D at as e t   In   t h e   ID S   f i e l d,   t h e r e   a r e   o nl y   f e w   pu b l i c l y   a v a i l a b l e   da t a s e t s   t o   e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   ID S s .   K D D   c up  99  da t a   s e t   i s   a   m o s t   f a m o us   a n c o m pr e h e n s i v e   i n t r us i o n   de t e c t i o n   d a t a   s e t .       It   c o n s i s t s   of  t o t a l l y   5   c l a s s e s   a m o n w h i c h   n o rm a l   i s   o n e   c l a s s   a n d   t h e   r e m a i ni n g   c l a s s e s   a r e   a t t a c ks   (D o S ,   P r o b e ,   U 2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   s e l e c t i v e   f e at ur e   m e c ha ni s m   f or   t w o - phas e   i nt r us i o n   ( B   Nar e ndr a   Kum ar )   107   a n R 2L ).   It   c o n t a i n s   a p p r o xi m a t e l y   f i v e   m i l l i o n   t ra i ni n r e c o r ds   a n t w o   m i l l i o n   t e s t i ng  r e c o r ds .   E v e r y   r e c o r o f   t h i s   d a t a s e t   i s   f o r m ul a t e w i t h   41  di f f e r e n t   f e a t u re s   (bo t h   qua l i t a t i v e   a nd  qu a n t i t a t i v e ).   E a c h   a n d   e ve r y   r e c o r i s   l a b e l e a s   e i t h e r   a t t a c o r   n o r m a l .   A m o n g   t he s e   41  f e a t ur e s ,   3 f e a t u r e s   a r e   c o nt i n uo us ,   t hr e e   a r e   s y m bo l i c   f e a t ur e s   a n t w o   a r e   b i n a r y   fe a t ur e s .   S i n c e   t h e   m o s t   o f   t h e   c l a s s i f i e r s   a c c e pt s   t h e   n u m e ri c a l   v a l ue s ,   t h e   s y m bo l i c   v a l ue s   c a n   b e   c o n v e r t e i nt o   n u m e ri c   v a l ue s .     F urt h e r   t h e   N S L - K D D   da t a s e t   [43]  i s   a   m o r e   pr o l i f e ra t i v e   da t a s e t   w h i c h   w a s   de r i v e f r o m   t h e   m o s t   f a m i l i a r   K D D   c up  99  da t a s e t It   w a s   e xt ra c t e f r o m   t h e   K D D   c up  99  da t a s e t   a f t e r   s o l v i ng  s o m e   i n t ri n s i c c o m pl i c a t i o n s   e xi s t i ng  i n   i t l i ke   r e du n d a n t   r e c o r ds   i n   a   huge   n u m b e r .   I t   c o n s i s t s   o f   o n e   t r a i n i ng  s e t ,   K D D T ra i n+   a n d   t w o   t e s t i ng  s e t s ,   K D D T e s t +   a n d   K D D T e s t - 21 . T h e   c o m pl e t e   de t a i l s   o f   N L S - K D D   da t a s e t   a r e   i l l us t ra t e d   i T a b l e   3.       T a b l e   3 .   D e t a i l s   o f   N S L - K D D   da t a s e t   D a t a s e t   N o r m a l   D o S   P ro b e   U 2 R   R2 L   T o t a l   K D D T ra i n +   6 7 3 4 3   4 5 9 2 7   1 1 6 5 6   52   995   1 2 5 9 7 3   K D D T ra i n _ 2 0 %   1 3 4 4 9   9234   2289   11   209   2 5 1 9 2   K D D T e s t +   9711   7458   2421   200   2754   2 2 5 4 4   K D D T e s t - 21   2152   4342   2402   200   2754   1 1 8 5 0       K y o t o 2006+   i s   o n e   m o r e   da t a s e t ,   i nt r o duc e by   S o n e t   a l . [ 44 ]. T h i s   da t a s e t   c o n s i s t   o f   t h e   f o l l o w i n 24  s t a t i s t i c a l   f e a t u r e s ;   14  c o n v e nt i o na l f e a t u r e s   a n 10  a ddi t i o n a l   f e a t u r e s .   A m o n t h e m ,   t h e   f i r s t   14   f e a t ur e s w e r e   e xt ra c t e b a s e d   o n   K D D   Cup  99  da t a   s e t . A m o n 41  o ri gi na l   f e a t u r e s   of   K D D   Cup  99  da t a   s e t ,   o n l y   14s i gni f i c a nt   a n e s s e nt i a l   f e a t u r e s   a r e   e x t r a c t e d   f r o m   t h e   ra w   t r a f f i c   da t a   o b t a i n e by   h o n e y p o t s y s t e m s   t h a t   a r e   de pl oy e i n   K y o t o   U n i v e r s i t y .   A ddi t i o n   t o   t h o s e   14   fe a t u r e s ,   a ddi t i o n a l l y   10  m o r e   fe a t u r e s   a r e   a l s o   e xt ra c t e d   w h i c h   m a y   e n a b l e   t h e   us e r s   t o   i n v e s t i ga t e   m o r e   e ff e c t i v e l y   w h a t   h a ppe n s   i t h e   n e t w o r ks .   F o r   e xpe r i m e nt a l   a na l y s i s   o n   K y o t o   2006+   d a t a s e t ,   t h e   da t a   o 12,   13,   14 ,   15   a n d   16  o f   N ov e m b e r   2006  a r e   s e l e c t e d.   T h e   t o t a l   n um b e r   o f   c o n n e c t i o n s   f o r   t h e   s e l e c t e da t a s e t   i s   93240 .   A c c o r di n t o   t h e   ‘L a b e l ’  pr e s e nt   i n   t h e   K y o t o   2006+   da t a s e t ,   t h e   t o t a l   num b e r   o f   c o nn e c t i o ns   r e c o gn i z e a s   a t t a c ks   a r e   718 85  a n t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   c o n n e c t i o n s   r e c o gn i z e a s   N o rm a l   a r e   21 355 .   T o   t e s t   t h e   p r o po s e s y s t e m ,   t h e   t o t a l   num b e r   o c o n n e c t i o n s   c o n s i de r e i s   27972 .   A m o n t h e s e   c o n n e c t i o n s ,   t h e   t o t a l   n um b e o f   n o r m a l   c o nn e c t i o n s   a r e   641 a n t h e   t o t a l   num b e r   o f   a t t a c c o nn e c t i o n s   a r e   2 1562 .   I t h e v a l ua t i o n   c r i t e ri a ,   t h e   pe r f o r m a n c e   m e t ri c s   na m e l y ,   A c c ur a c y ,   P r e c i s i o n ,   FAR DR ,   a n F - S c o r e   [41]  a r e   c o n s i de r e t o   e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   of  de ve l o pe s y s t e m     5. 2    R e s u l ts   T o   a s s e s s   t h e   pe r f o r m a n c e   e nh a n c e m e n t   o f   t h e   de v e l o pe I D S   f r a m e w o r k ,   a   s e que n c e   of   t e s t s   w e r e   a c c o m pa ni e o n   t h e   NSL - K D D   da t a s e t   a n K y o t o 2006+   da t a s e t .   A l l   e xpe ri m e nt s   w e r e   i m pl e m e nt e i n   t h e   M A T L A B   2014b  w i t h   ha r dw a r e   c o n f i gura t i o n   o f   o n e   T e r a b y t e   H a r D i s a n e i g h t   G i g a by t e   R A M .   In i t i a l l y   t h e   t r a i n i ng  da t a s e t   i s   a c c o m pl i s h e f o r   p r e p r o c e s s i n a nd  t h e n   t h e   o b t a i n e f e a t u r e s   a r e   t r a i n e t o   t h e   s y s t e m   F urt h e r   t h e   t e s t i n g   da t a s e t   w a s   s ub j e c t e t o   t e s t i ng  a f t e r   c o m pl e t i n t h e   p r e p r o c e s s i n o v e r   i t .   S i n c e   t h e   N S L - K D D   da t a s e t   c o n s i s t s   o f   f i v e   di ffe r e nt   c l a s s e s ,   t h e   p r o po s e d   h y b r i f ra m e w o r c l a s s i f i e s   t h e   t o t a l   c l a s s e s   i t w o   ph a s e s .   In   t h e   c a s e   of   K y o t o 2006+   da t a s e t ,   t h e r e   a r e   o nl y   t w o   c l a s s e s   s u c h   a s   a t t a c a n n o r m a l .   T o   t e s t   t h e   K y o t o 2006+   da t a s e t ,   i ni t i a l l y   t h e   t r a i ni n s e t   w a s   pr o c e s s e fo r   a n o m a l y   de t e c t i o n   a n t h e   ob t a i n e n o rm a l   a n a t t a c c o nn e c t i o n s   a r e   a c c o m pl i s h e d .   F u rt h e i t   i s   a g a i p r o c e s s e t hr o ug h   m i s us e   de t e c t i o a nd  t h e   o b t a i n e r e s ul t s   a r e   a c c o m pl i s h e d .   B a s e o n   t h e s e   t w o   o bs e r v a t i o n s ,   t h e   o v e r a l l   pe r f o r m a n c e   i s   e v a l ua t e d .     T h e   ob t a i n e r e s ul t s   a f t e r   t h e   a c c o m pl i s hm e nt   of   pr o po s e d   a pp r o a c h   o ve r   t h e   K D D T e s t +   da t a s e t   w h i c h   a r e   r e p r e s e n t e i n   T a b l e   a n T a b l e   5.   T a b l e   r e p r e s e n t s   t h e   de t a i l s   o f   f i r s t   p h a s e   a n t h e     s e c o n pha s e   r e s ul t s   a r e   r e p r e s e n t e i n   T a b l e   6.   A c c o r di n t o   t h e   pr o po s e m e t h o do l o g y ,   i n   t h e   f i r s t   p h a s e ,   t h e   c o n n e c t i o n   i s   c l a s s i f i e i n t o   n o rm a l   a n a t t a c ks   o nl y .   F or   a   g i v e n   t o t a l   22 544  c o nn e c t i o n s ,   t h e   f i r s t   p ha s e   c l a s s i f i e 12310  a s   a t t a c ks   a n 96 71  a s   n o r m a l .   F u r t h e t h e   s e c o n p h a s e   c l a s s i f i e s   t h e   12310  a t t a c c o n n e c t i o n s   i nt o   t h e   r e s pe c t i v e   c l a s s   s u c h   a s   D o s ,   P r ob e ,   U 2 R   a n R 2L .   T h e   d e t a i l s   a r e   r e p r e s e n t e i T a b l e   6,   70 52  a r e   D o S ,   2 285  a r e   p r o b e ,   161   a r e   U 2R   a n d   25 22  a r e   R 2L .       T a b l e   4 .   Co n f us i o n   m a t r i x   o b t a i n e i t h e   f i r s t   p h a s e   o v e r   K D D T e s t +     P re d i c t e d   A t t a c k   N o r m a l   A c t u a l   A t t a c k   1 2 3 1 0   523   N o r m a l   40   9671     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   1 A p r i l   20 19   :     10 1     11 2   108   T a b l e   5 .   Co n f us i o n   m a t r i x   o b t a i n e i t h e   S e c o n p ha s e   o ve K D D T e s t +     D o S   P ro b e   U 2 R   R2 L   T o t a l   D o s   7052   47   14   41   7154   P ro b e   21   2285   9   10   2325   U 2 R   15   07   161   07   190   R2 L   59   38   22   2522   2641       T h e   o b t a i n e r e s ul t s   a f t e t h e   a c c o m pl i s hm e n t   o f   p r o po s e a pp r o a c o ve r   t h e   K D D T e s t - 2 d a t a s e t   a r e   r e p r e s e n t e i n   T a b l e   a n T a b l e   7.   T a b l e   r e p r e s e n t s   t h e   de t a i l s   o f i r s t   pha s e   a nd  t h e   s e c o n pha s e   r e s ul t s   a r e   r e p r e s e n t e i T a b l e   8.   A c c o r di n t o   t h e   p r o po s e m e t h o do l o g y ,   i n   t h e   f i r s t   p h a s e ,   t h e   c o nn e c t i o n   i s   c l a s s i f i e i n t o   n o r m a l   a nd  a t t a c ks   o n l y .   F o r   a   gi v e n   t o t a l   1 1850  c o n n e c t i o n s ,   t h e   f i r s t   p ha s e   c l a s s i f i e 9599   a s   a t t a c ks   a n 2115  a s   n o r m a l .   F u r t h e r   t h e   s e c o n p h a s e   c l a s s i f i e s   t h e   9599  a t t a c c o nn e c t i o n s   i nt o   t h e   r e s pe c t i v e   c l a s s   s uc h   a s   D o s ,   P r o b e ,   U 2 R   a n R 2L .   T h e   de t a i l s   a r e   r e p r e s e n t e i n   T a b l e   8,   42 98  a r e   D o S ,   2378  a r e   p r o b e ,   197  a r e   U 2R   a n 2726   a r e   R 2L .       T a b l e   6 .   Co n f us i o n   m a t r i x   o b t a i n e i t h e   f i r s t   p h a s e   o v e r   K D D T e s t - 21     P re d i c t e d   A t t a c k   N o r m a l   A c t u a l   A t t a c k   9599   99   N o r m a l   37   2115       T a b l e   7 .   Co n f us i o n   m a t r i x   o b t a i n e i t h e   S e c o n p ha s e   o ve K D D T e s t - 21     D o S   P ro b e   U 2 R   R2 L   T o t a l   D o s   4193   54   16   35   4298   P ro b e   28   2329   10   11   2378   U 2 R   10   9   170   8   197   R2 L   113   49   29   2535   2726       T a b l e   8 .   Co n f us i o n   m a t r i x   o b t a i n e i t h e   f i r s t   p h a s e   o v e r   K y o t o   2006+   (D a y s ,   2006,   N o v e m b e r   12 - 16 )     P re d i c t e d   A t t a c k   N o r m a l   A c t u a l   A t t a c k   2 0 9 6 3   599   N o r m a l   50   6360       S i m i l a rl y ,   t h e   ob t a i n e r e s ul t s   o K y o t o 2006+   da t a s e t   a r e   r e pr e s e nt e a s   c o n f us i o n   m a t ri i n   T a b l e   9.   A m o n t h e   t o t a l   2797 t e s t   c o nn e c t i o n s ,   t h e   t o t a l   n um b e r   o f   c o nn e c t i o n s   c l a s s i f i e a s   a t t a c ks   a r e   2 09 63   a n t h e   c o nn e c t i o n s   c l a s s i f i e a s   n o rm a l   a r e   6 360  o nl y .   B a s e o n   t h e   c o n f us i o n   m a t ri c e s   r e p r e s e n t e i n   T a b l e s   4,   a n 6 ,   a nd  8,   t h e   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s   a r e   m e a s u r e fo r   b o t h   t e s t   s e t s   a n t h e   o b t a i n e r e s ul t s   a r e   r e p r e s e n t e i T a b l e   9       T a b l e   9 .   P e r f o r m a n c e   a na l y s i s   o f   pr o po s e a pp r o a c o v e r   K D D T e s t +   a n d   K y o t o 2006+   d a t a s e t s   M e t ri c   K D D T e s t +   K D D T e s t - 21   K y o t o 2 0 0 6 +   D (R e c a l l )   9 7 . 7 5 5 7   9 6 . 1 7 4 9   9 9 . 2 1 9 9   P re c i s i o n   9 7 . 2 6 5 5   9 7 . 3 3 2 1   9 5 . 5 9 9 8   A c c u ra cy   9 8 . 9 2 5 6   9 8 . 9 7 4 5   9 7 . 9 4 4 3   F A R   0 . 0 0 4 5 8   0 . 0 0 7 6   0 . 0 0 7 8 0   F - S c o r e   9 6 . 5 0 2 5   9 7 . 0 0 4 1   9 7 . 7 8 7 6       F urt h e t h e   c o m pa ra t i v e   a n a l y s i s   i s   c a rr i e o ut   b e t w e e n   t h e   p r o po s e a nd  c o n v e n t i o n a l   a pp r o a c h e s   w h i c f o l l ow e t h e   s a m e   dua l   m e t h o do l o g y   fo r   t h e   ID S .   T h e   c o m pa ri s o n   i s   do n e   w i t r e s pe c t   t o   t h e   DR P r e c i s i o n,   A c c ura c y ,   FAR   a n d   F - S c o r e   a n d   t h e   o b t a i n e d   v a l u e s   a r e   r e p r e s e n t e i n   T a b l e   10 .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A   no v e l   appr oa c f or   s e l e c t i v e   f e at ur e   m e c ha ni s m   f or   t w o - phas e   i nt r us i o n   ( B   Nar e ndr a   Kum ar )   109   T a b l e   10 .   P e r f o r m a n c e   C o m p a r i s o   T e s t   s e t   M e t h o d   F A ( % )   Re c a l l   (% )   P re c i s i o n   ( % )   F - S c o r e   ( % )   A c c u ra c y   ( % )   K D D T e s t +   P ro p o s e d     0 . 0 0 8 5   9 7 . 7 5 5 7   9 7 . 2 6 5 5   9 6 . 5 0 2 5   9 8 . 9 2 5 6   B. N . K u m a e t . a l   [4 2 ]   0 . 0 1 0 8   9 3 . 6 6 2 2   9 9 . 1 0 2 7   9 6 . 6 8 9 3   9 8 . 7 6 0 5   S V M - A N N   [3 3 ]   0 . 2 1 3 5   8 9 . 4 5 7 8   9 5 . 3 0 2 8   9 1 . 9 0 2 1   9 4 . 2 3 3 5   S V M - K P C A - G A   [4 5 ]   0 . 2 2 6 3   8 8 . 8 5 6 3   9 3 . 2 0 1 9   9 0 . 4 3 8 9   9 2 . 2 5 4 7   K D D T e s t - 21   P ro p o s e d     0 . 0 0 7 6   9 6 . 1 7 4 9   9 7 . 3 3 2 1   9 7 . 0 0 4 1   9 8 . 9 7 4 9   B. N . K u m a e t . a l   [4 2 ]   0 . 0 0 8 1   9 5 . 9 1 2 3   9 9 . 3 1 5 8   9 7 . 2 3 5 6   9 8 . 8 9 1 1   S V M - A N N   [3 3 ]   0 . 0 1 0 7   9 1 . 1 2 3 8   9 6 . 1 8 8 8   9 3 . 7 4 4 2   9 5 . 2 3 3 5   S V M - K P C A - G A   [4 5 ]   0 . 0 4 2 6   9 1 . 0 2 1 7   9 4 . 5 2 1 3   9 3 . 0 1 0 6   9 3 . 8 9 6 4   K y o t o 2 0 0 6 +   P ro p o s e d     0 . 0 0 6 8   9 9 . 2 1 9 9   9 5 . 5 9 9 8   9 7 . 7 8 7 9   9 7 . 9 4 4 3   B . N . K u m a e t . a l   [4 2 ]   0 . 0 0 7 9   9 7 . 2 2 3 2   9 4 . 3 1 5 8   9 5 . 4 7 6 4   9 7 . 2 2 6 5   S V M - A N N   [3 3 ]   0 . 0 1 4 4   9 1 . 1 2 4 8   9 2 . 8 8 8 4   9 1 . 2 3 3 6   9 6 . 0 0 1 2   S V M - K P C A - G A   [4 5 ]   0 . 0 5 2 1   9 1 . 0 5 2 3   9 2 . 1 2 7 8   9 1 . 1 7 8 7   9 4 . 3 2 1 7       A s   i t   s e e n   f r o T a b l e   10 ,   t h e   DR   of   d e v e l o p e f r a m e w o r k   i s   m o r e   w h e n   c o m pa r e i t   w i t h   t h e   c o n v e n t i o n a l   a pp r o a c h e s ,   s i g ni fy i n t h a t   t h e   p r o po s e m e c ha n i s m   de t e c t s   m o r e   a c c ura t e l y .   F ur t h e r   m e t r i c s   a l s o   ha s   f a v o r   t o w a r ds   t h e   p r o po s e d   a ppr o a c h .   T h e   r e c e nt   m e t h o p r o po s e by   B . N . K um a r e t . a l . ,   a l s a c c o m pl i s h e h y b r i i n t r us i o n   de t e c t i o n   m e c ha n i s m   by   c o n s i de r i ng   t h e   S V M   a n CN N .   T h o ug h   t h e s e   t w c l a s s i f i e r s   ha s   a c h i e v e a   g r e a t e r   pe r f o r m a n c e   i t h e   c l a s s i f i c a t i o n ,   t h e   f e a t u r e   e xt ra c t i o n   t e c hn i q ue   ( MI   b a s e FS n e v e r   c o n s i de r e t h e   c l a s s   i rr e l e v a n c y .   D ue   t o   t h i s   t h e   f e a t u r e s   w h i c h   a r e   m o r e   r e l e v a nt   t o w a r ds   a   pa r t i c ul a c l a s s   a r e   r e m o v e d.   T h i s   p r o b l e m   i s   s o l v e i t h e   pr o po s e a pp r o a c a n d   h e l ps   i n   t h e   a c hi e v i n gt h e   o pt i m a l   DR   a n c l a s s i f i c a t i o n   a c c ura c y .   F ur t h e r   t h e   c o n v e n t i o n a l   a pp r o a c h e s   s uc h   S V M - A N N   [33],   a n SVM - K P CA - G A   [45]  a r e   a l s o   h y b r i t e c hn i que s   w h i c t r i e t o   a c h i e v e   a n   o pt i m a l   pe r f o r m a n c e   b y   c o m b i n i ng  t w o   a l go r i t hm s .   H ow e ve r ,   t h e y   a r e   n o t   f o c us e o n   t h e   FS   t e c hn i que   by   w h i c h   a n   a ddi t i o na l   c o m pl e xi t y   a r i s e n   due   t o   t h e   i n c r e a s e num b e r   o f   f e a t ur e s   a t   t h e   c l a s s i f i e r.   T h e   p r o po s e m e t h o a l s o   f oc us e d   o n   t h i s   p r o b l e m   a n de v e l o pe a   n e w   FS   a l go r i t hm   by   w hi c h   t h e   m o s t   r e l e v a n t   f e a t u r e s   a r e   ke pt   a nd  t h e   r e m a i ni n f e a t u r e s   we r e   r e m o v e d.   D ue   t o   t h e   p r o po s e d   FS   m e c h a ni s m ,   t h e   de t e c t i o n   pe r f o r m a n c e   a t   i n di v i du a l   c l a s s e s   i s   i n c r e a s e a n d   F i gu r e   2   d e s c r i b e s   t h e   de t a i l s .             (a )   (b )       (c )   (d)     F i gu r e   2 .   P e r f o r m a n c e   a na l y s i s   o f   In di v i du a l   c l a s s e s   t hr o ug h   pr o ps o e a pp r o a c by   (a D R ,   (b P r e c i s i o n,   (c F - S c o r e   a nd  (d F A R       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 47 52   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   1 A p r i l   20 19   :     10 1     11 2   110   T h e   ob t a i n e DR ,   pr e c i s i o n ,   F - S c o r e   a n FAR   fo r   i n di v i d ua l   c l a s s e s   i s   r e p r e s e n t e i n   F i gu r e   2 S i n c e   t h e   p r o po s e s y s t e m   fo c us e m o s t l y   o n   t h e   f e a t ur e   s l e e c t i o n   w h i c h   p r o v i de s   a   pe r f e c t   di s c r m i na t i o b e t w e e n   t h e   i n di v i du a l   c l a s s e s ,   e ve r y   t e s t i n c o nn e c t i o n   c a n   b e   c l a s s i f i e m o r e   a c c ur a t e l y   by   w h i c h   t h e   DR   a n p r e c i s i o n   i n c r e a s e s   m o r e   e ff i c i e n t l y .   D ue   t t h e   c o s n i de ra t i o n   o f   c l a s s   r e l e v a n c y   w i t h   e v e r y   fe a t u r e ,   t h e   f e a t ur e   w h i c h   w e r e   n o t   s i g n i f i c a n t   w i t h   a n y   i n f o r m a t i o n   a bo ut   t h e   c l a s s   i s   r e m o v e d.   F ur t h e r   t h e   c o r r e c t   e s t i m a t i o o f   t h e   s i g n i f i c a n c e   of   e v e r y   f e a t ur e   i s   h e l pe i n   r e duc i n t h e   FAR .   A s   i t   is   o b s e r e ve fo r m   F i gu r e . 2 (d) ,   t h e   m a x i m um   F A R   i s   0. 00 728  a n d   i t   i s   f o r   ra r e   a t t a c k,   U 2R .     Co m pa r e t o   t h e   c o n v e n t i o n a l   a pp r o a c h e s ,   t h e   F A R   of   pr o po s e a ppr o a c i s   s e e m e d   t o   be   ve r y   l e s s   fo r   b o t h   t e s t s e t s . H e n c e   t h e   p r o po s e d   a pp r o a c h   i s   a o pt i m a l   a pp r o a c h   w hi c p r o v i de s   a n   e f f e c t i v e   s e c ur i t y   f o r   di f f e r e n t   a pp l i c a t i o n s .   Co m put a t i o na l   t i m e   i s   a l s o   a n   i m po rt a nt   a s pe c t   w h i c n e e ds   t o   be   a   l e s s   v a l ue   i n   t h e   I n t rus i o D e t e c t i o n   S t ra t e gy .   A s   t h e   t e c hn o l o g y   i n c r e a s e s ,   v a r i o us   t y pe s   of   a t t a c k s   a r e   i n c r e a s i ng  a nd  t o   de t e c t   t h o s e   a t t a c ks ,   t h e   e n t i r e   fe a t u r e s   n e e ds   t b e   t ra i n e t o   t h e   s y s t e m ,   w h i c h   m a ke s   t h e   s y s t e m   c o m put a t i o na l l y   t i m e   e xpe n s i v e .   A s   t h e   n u m b e r   o f   a t t a c ks   f o l l ow e by   r e s pe c t i ve   f e a t ur e s   i s   m o r e ,   t h e   t i m e   r e qui r e t o   t r a i n   a n d   t e s t   t h e   s y s t e m   i n c r e a s e s .     H e r e   t h e   p r o po s e m e t h o s e l e c t s   o n l y   t h e   r e qui r e f e a t u r e s   by   w h i c h   m o s t   o f   t h e   i n f o r m a t i o n   s i g n i f i e s   w h i c h   m a ke s   t h e   s y s t e m   c o m put a t i o na l l y   t i m e   i n e xpe n s i v e .   T h e   o b s e r v e a v e r a ge   t i m i n gs   f o r   t r a i n i ng  t e s t i ng  o f   t h e   pr o po s e m e t h o a r e   r e pr e s e nt e i n   T a b l e   11.   T a b l e   11  a l s o   s h o w s   t h e   c o m pa ri s o n   o f   t i m e s   w i t h   f o r   p r o po s e a n v a r i o us   c o n v e n t i o n a l   a p p r o a c h e s .   A s   i t   i s   o b s e r v e f r o m   t h e   t a b l e ,   t h e   o ve r a l l   t i m e   o f   de ve l o pe m e t h o i s   l e s s   c o m pa r e t o   t he   c o n ve n t i o n a l   a pp r o a c h e s .   T h o ug h   t h e   p r o po s e d   a pp r o a c m o de l e L S T M - R N N   c l a s s i f i e r   w hi c c o n s um e s   m o r e   t i m e   d ue   t o   t h e   f e e db a c pr o c e s s   a t   e v e r y   s t a t e ,   t h e   o ve r a l l   t i m e   i s   o b s e r v e t o   b e   l e s s   due   t o   t h e   r e duc t i o n   o f   i rr e l e v a nt   f e a t u r e s   a t   t h e   p r e p r o c e s s i n g.       T a b l e   11 .   A v e r a ge   t i m e   f o r   t r a i n i ng  a n d   t e s t i ng  p r o c e s s e s   T i m e   ( m i n )   A p p r o a c h   T i m e   T ra i n i n g   T i m e   S V M - A N N   [3 3 ]   8 . 3 3 2 5   S V M - K P C A - G A   [4 5 ]   9 . 9 8 4 7   B. N . K u m a e t . a l   [4 2 ]   6 . 3 3 4 7   P ro p o s e d   5 . 4 1 2 7   T e s t i n g   T i m e   S V M - A N N   [3 3 ]   6 . 1 4 7 8   S V M - K P C A - G A   [4 5 ]   6 . 9 8 9 8   B. N . K u m a e t . a l   [4 2 ]   4 . 3 3 2 7   P ro p o s e d   4 . 0 0 2 3       6.   C O N C LU S I O N   A N D   F U TU R S C O P E   R e c e n t   r e s e a r c h   o n   t h e   ID S s   h a s   s i g ni f i e m a i n l y   t w o   a s pe c t s   w h i c h   n e e t o   b e   a c h i e v e pr i o r y .     T h e y   a r e   (1)  a n   e f f i c i e n t   FS   m e t h o a n (2)  a   r o b us t   a n s i m p l e   m e t h o f o r   c l a s s i f i c a t i o n .   I n   t hi s   pa pe r ,   a   f i l t e r   b a s e F S   a l go r i t h m   (J M IM F S c o m b i n e w i t h   s upe r v i s e l e a rni n i s   p r o po s e d .   J M IM F S   i s   a n   e xt e n de d   v e r s i o n   o f   M IF S ,   M IF S - U   a nd  N M IF S .   Co m p a r e t o   t h e   c o n v e n t i o n a l   MI   t e c hni que s ,   J M IM F S   s e l e c t s   a   m o r e   e ffe c t i ve   f e a t ur e   s e t   w h i c h   a r e   m o r e   s i gni f i c a n t   w i t h   e v e r y   c l a s s   a n s i g n i f y   t h e   m o s t   i m po r t a nt   i n f o r m a t i o n   a b o ut   e ve r y   c l a s s .   J M IM F S   i s   t h e n   c o m b i n e w i t h   t h e   L S T M - R N N   c l a s s i f i e r   t o   t ra i n   t h e   s y s t e m .   T h e   L S T M - R N N   i s   a   de e l e a rn i n t e c hn i que   w h i c h   s o l v e s   t h e   n o n - l i n e a r   de pe n de n c i e s   b e t w e e n   t h e   v a r i a b l e s .   T hi s   p r o c e s s   i n   c a rr i e o ut   u nde t h e   f i r s t   p ha s e   a n i n   t h e   s e c o n p ha s e ,   t h e   P e a r s o n   c o rr e l a t i o c oe ff i c i e n t   i s   a c c o m pl i s h e a s   FS   t e c hn i que   a n t h e   o b t a i ne fe a t u r e s   a r e   t ra i n e t hr o ug S V M   a l go r i t hm .   T h e   e xt e n s i v e   s i m ul a t i o n s   c a rr i e o ut   ove r   t h e   pr o po s e a pp r o a c h   t hr o ug h   N S L - K D D   a n K y o t o 2006+   da t a s e t s   i l l us t ra t e s   t h e   e ffe c t i ve n e s s .   T h e   c o m pa r i s o n   b e t w e e n   t h e   e a rl i e r   a n p r o po s e a ppr o a c h e s   r e v e a l s   t h e   e n ha n c e m e nt   i n   t h e   de t e c t i o n   pe r f o r m a n c e .   O n   a n   a v e r a g e   t h e   a c c ur a c y   o pr o po s e a ppr o a c h   i s   i m p r o v e d   by   3%  i n   t h e   N S L - K D D   a n 1 . 89%   i t h e   K y o t o 2006+   da t a s e t .   F u rt h e r ,   o n   a n   a v e r a ge ,   t h e   c o m put a t i o n a l   t i m e   t hr o ug de v e l o pe f r a m e w o r k   i s   r e duc e by   3m i n   w h e c o m pa r e w i t h   c o n v e nt i o na l   a pp r o a c h e s .   Co n s i de r i n g   t h e   de e c ha r a c t e r i s t i c s   o f   K y o t o 2006+   da t a s e t ,   f ur t h e r   t hi s   w o r i s   e xt e n de t o   a na l y z e   di f fe r e nt   k n o w n   a n u n k n o w n   a t t a c ks .   I n   t h e   K y o t o 2006+   da t a s e t ,   t h e   unk n o w n   a t t a c ks   a l s o   e xi s t   a n m o s t   of   t h e   w o r ks   di d   n o t   f o c us   i n   t ha t   d i r e c t i o n .   I n   t h e   f ut u r e ,   t h e   f urt h e r   s t udy   of   t h e   K y o t o 2006+   da t a s e t   w i l l   i m p r o v i s e s   t h e   I n t r us i o de t e c t i o n   a t   v a r i o us   l e v e l s   o f   a ppl i c a t i o n s .         R EF ER EN C ES   [ 1]   Y .   C he n ,   A .   A br a ha m ,   a n B .   Y a ng ,   H y br i f l e xi b l e   ne u r a l - t r e e   ba s e i n t r us i o de t e c t i o s y s t e m s ,   I n t e r nat i o nal   J our nal   o f   I n t e l l i ge nt   S y s t e m s ,   v o l .   22 ,   no .   4,   pp .   337 352 ,   20 0 7.   [ 2]   H. - J .   L i a o ,   C . - H .   R .   L i n ,   Y . - C .   L i n,   a n K . - Y .   T ung ,   I nt r us i o de t e c t i o s y s t e m :   A   c o m pr e he ns i v e   r e v i e w ,   J our nal   o f   N e t w or k   a nd  C om pu t e r   A p pl i c a t i on s ,   v o l .   3 6,   no .   1 ,   p p.   16    2 4,   20 13.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.