I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   38 ,   No .   1 A p r il  20 25 ,   p p .   1 33 ~1 44   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 38. i 1 . p p 1 33 - 1 44          133     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   SM O TE  t ree - ba s ed auto enco der  m ulti - sta g e d etec tion for ma n - in - the - middle   in S CADA         F re s k a   Ro la ns a 1 ,2 ,   J a zi  E k o   I s t iy a nto 1 Af ia ha y a t i 1 ,   Auf a cla v   Z a t u K us um a   F risk y 1     1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E l e c t r o n i c s,   F a c u l t y   o f   M a t h e ma t i c s   a n d   N a t u r a l   S c i e n c e s,  U n i v e r s i t a s Ga d j a h   M a d a Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e si a     2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   P o n t i a n a k   S t a t e   P o l y t e c h n i c ,   P o n t i a n a k ,   I n d o n e si a         Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   May   29 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Oct   22 202 4   Acc ep ted   Oct   30 ,   2 0 2 4       S e c u rit y   i n c id e n ts  targ e ti n g   s u p e rv is o ry   c o n tr o a n d   d a ta  a c q u isit io n   (S CAD A)   in fra stru c tu re   a re   in c re a sin g ,   wh ich   c a n   lea d   t o   d isa ste rs  su c h   a s   p ip e li n e   fires   o e v e n   l o st   of   l iv e s.  M a n - in - t h e - m id d le  (M IT M a tt a c k re p re se n a   sig n if ica n th re a t o   th e   se c u rit y   a n d   re li a b il it y   o f   S CAD A.   De tec ti n g   M I TM   a tt a c k s   o n   th e   M o d b u s   S CAD n e two rk s   is  t h e   o b jec ti v e   o t h is  w o rk .   In   a d d it i o n ,   th is  wo rk   i n tro d u c e S M OTE  t re e - b a se d   a u to e n c o d e m u lt i - sta g e   d e tec ti o n   (S TA M u sin g   t h e   El e c tra  d a t a se t.   Th is   wo rk   p ro p o se a   fo u r - sta g e   a p p ro a c h   in v o l v i n g   d a ta  p re p r o c e ss in g ,   d a ta   b a lan c in g ,   a n   a u to e n c o d e r,   a n d   tr e e   c las sifica ti o n   fo a n o m a ly   d e t e c ti o n   a n d   m u lt i - c las c las sifica ti o n .   I n   ter m o a tt a c k   i d e n ti fica ti o n ,   th e   p ro p o se d   m o d e p e rfo rm wit h   h ig h e st   p re c isio n ,   d e tec ti o n   ra te /rec a ll ,   a n d   F 1   sc o re .   I n   p a rti c u lar,  t h e   m o d e a c h iev e a n   F 1   sc o re   o 1 0 0 %   f o a n o m a ly   d e te c ti o n   a n d   a n   F 1   sc o re   o 9 9 . 3 7 %   fo m u lt i - c las c las sifica ti o n ,   wh ich   is   p re e m in e n c e   to   o t h e m o d e ls.   M o re o v e r,   th e   e n h a n c e d   p e rf o rm a n c e   o m u lt i - c las c las sific a ti o n   wit h   S TAM   o n   m in o rit y   a tt a c k   c las s e (re p lay   a n d   re a d )   h a sh o wn   sim il a c h a ra c teristics   in   fe a tu re a n d   a   re d u c e d   n u m b e o f   m isc las sifica ti o n s in   t h e se   c las se s .   K ey w o r d s :   An o m aly   d etec tio n   Au to en co d e r   Mu lti - class   c las s if icatio n   Mu lti - s tag e   SC ADA   SMOT E   T r ee   c lass if icatio n     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J az i E k o   I s tiy an to   Dep ar tm en o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E lectr o n ics,  Facu lty   o f   Ma th em atics a n d   Natu r al  Sci en ce s   Un iv er s itas   Gad jah   Ma d a   Yo g y ak ar ta,   I n d o n esia   E m ail:  jazi@ u g m . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N     n etwo r k   co m p r is in g   o f   v ar i o u s   co m p o n en ts   r esp o n s ib le  f o r   s u p er v is in g   a n d   c o n tr o llin g   in d u s tr ial   p r o ce s s es  is   r ef er r ed   to   as   s u p er v is o r y   c o n tr o a n d   d ata  ac q u is itio n   ( SC ADA) .   Usi n g   m o d er n   tech n o lo g y   s u ch   as  co m p u ter s ,   elec tr ical m ec h an ical  s y s tem s ,   an d   n etwo r k in g   d e v ices,  SC ADA  is   u s ed   in   cr itical   in f r astru ctu r e   to   m o n ito r   p h y s ical  p r o ce s s es  [ 1 ] .   I en c o m p ass es  r an g o f   h eter o g e n eo u s   co m p o n en ts ,   in clu d in g   r em o te  ter m i n al  u n it s   ( R T U s ) m aster   ter m in al  u n it s   ( MT U s ) ,   h u m a n   m ac h i n in ter f ac ( HM I ) ,   h is to r ian ,   p r o g r am m a b le  lo g ic   co n tr o ller s   ( PLC s ) ,   s en s o r s ,   a n d   ac tu ato r s .   T h d i v er s ity   o f   d ev ices  em p lo y ed   b y   SC ADA  r en d er s   s y s tem   s ec u r ity   m ain ten an ce   ch allen g in g   [ 2 ] .   I n cid en ts   lik p ip elin f ir es,   p r o d u ctio n   p r o ce s s   s h u td o wn s ,   a n d   n u c lear   r ea cto r   o u tag es  r esu ltin g   f r o m   SC ADA  m alf u n ctio n s   u n d e r s co r its   in cr ea s in g ly   p iv o tal  r o le  in   cr i tical  in f r astru ctu r o p er atio n s   [ 3 ]   Hea lth ca r e,   en er g y   s ec to r ,   n u clea r   r ea cto r s ,   ag r icu ltu r e,   tr a n s p o r tatio n ,   civ il,  ch em ical  e n g in ee r in g ,   wate r   p lan ts ,   an d   r esear c h   h a v wid ely   a d o p ted   SC ADA  [ 3 ] .   C o m p ar e d   to   o th er   s ec to r s ,   t h en er g y   s ec to r   is   th m o s tar g eted   f o r   SC AD cy b er attac k s   [ 4 ] .   Stu x n et  is   wo r m   th at  was  d is co v er ed   in   2 0 1 0   th at  tar g ets   PLC,  w h ich   ar u s ed   in   p o wer   p lan ts   an d   g as  p ip elin es.  T h co m p u ter   wo r m   Stu x n et  is   m alicio u s   p r o g r a m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  38 ,   No .   1 Ap r il   20 25 1 33 - 1 44   134   I h as  th e   ab ilit y   t o   d estro y   it s elf   in   ce n tr i f u g es  at   an   I r an i an   u r a n iu m   en r ic h m en f ac ilit y   [ 5 ] .   I n   th Un ite d   States   in   2 0 2 1 ,   r a n s o m war cy b er attac k s   tar g eted   n etwo r k ed   d e v ices  m an ag in g   o il  p i p elin s y s tem s .   T h e   s u s p en s io n   o f   all  p ip elin o p er atio n s   led   to   p an d em ic  in   th o il  s u p p ly .   T h r esto r a tio n   o f   th s y s tem s   r eq u ir ed   th p a y m en t o f   r a n s o m   o f   4 . 4   m ill io n   US d o llar s   [ 6 ] .   I n ter n et - co n n ec ted   SC ADA  ex h ib its   n u m e r o u s   v u ln er a b ilit ies,  r en d er i n g   it  a n   in c r ea s in g l y   attr ac tiv tar g et  f o r   c y b er attac k s   [ 3 ] .   V u ln er ab ilit y   attr ac ts   attac k e r s   to   d is r u p t   SC ADA  b ec au s o f   th e   d an g er   it   ca n   ev en   co s liv es  [ 7 ] [ 8 ] .   Netw o r k   v u ln er a b ilit ies  m u s also   b co n s id er e d ,   as   th ey   ca n   h a v n eg ati v im p ac ts   o n   b u s in ess es  an d   u s er   p o p u la tio n s ,   p ar ticu lar ly   if   th attac k   tar g ets  cr itical  in f r astru ctu r e   u s ed   b y   m an y ,   lik e   p o wer   s y s tem   [ 9 ] .   SC ADA  h an d les  s en s itiv in f o r m atio n ,   m ak in g   th co m p r o m is o r   m an ip u latio n   o f   s u c h   d ata  th r ea to   s y s tem   in teg r ity   an d   u s er   p r iv ac y .   T h th r ee   m o s d an g er o u s   th r ea v ec to r s   in   SC ADA  ar e   r an s o m war e,   ex to r tio n ,   o r   o t h er   f in an cially   m o tiv ated   cr i m es,  f o llo wed   b y   n atio n - s tat cy b er - attac k s ,   an d   f in ally   d e v ices  an d   th in g s   a d d ed   to   th n etwo r k   [ 4 ] .   Mo d b u s   an d   DNP3   ar e   wid ely   u s ed   p r o to co ls   in   th in d u s tr y ,   b u th ey   p o s s ess   s e cu r ity   v u ln er a b ilit ies  an d   r is k s .   T h is   v u ln er ab ilit y   is   f u r th er   co m p o u n d ed   b y   leg ac y   co n tr o elem en ts   lik R T o r   PLC  [ 1 ] .   Data   co m m u n icatio n   in   th Mo d b u s   p r o t o co ad h er es  to   th e   s tr u ctu r o f   t h p r o to co l d ata  u n it  ( PDU)   with   f u n ctio n   co d e s   ex ch an g ed   b etwe en   th clien t a n d   s er v er   [ 1 0 ] .   I n cid en ts   ca u s ed   b y   attac k er s   ca n   r esu lt  in   p h y s ical  d a m ag an d   ev en   ca s u alties T h i s   s tu d y   is   d esig n ed   f o r   c y b er s ec u r ity ,   a d h er in g   to   th I E C   6 1 8 5 0   p r o to co l,  p r im ar ily   d e p lo y ed   in   s u b s tatio n s .   I n   o r d er   to   ef f ec tiv ely   d ef en d   ag ain s v ar io u s   attac k s ,   t h p r o to co s p ec if icatio n s ,   p h y s ical  k n o wled g e,   an d   lo g ical  b eh av io u r   h as  b ee n   em p lo y e d   to   co n s tr u ct  th in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   ( I DS )   [ 1 1 ] .   Oth er   wo r k s   also   ex am in ed   th r ee   ty p es  o f   attac k s   in   I C S,  n am ely   r ec o n n aiss an ce ,   f alse  d ata  in jectio n ,   an d   r ep lay   attac k s   o n   th Mo d b u s   a n d   S7   p r o to co ls   [ 7 ] Ad d itio n ally ,   attac k   e x p lo itat io n   o n   th e   test b ed   u tili ze d   th e   Mo d b u s /TCP   with   d e c i s i o n   t r e e   ( D T )   m o d e l ,   e n c o m p a s s e s   r e p l a y   a t t a c k ,   M I T M ,   d e n i a l   o f   s e r v i c e   (D o S ) ,   a n d   r e c o n n a i s s a n c [ 1 2 ] .   Fu r th er m o r e ,   a   v ir tu al   test b ed   an d   d o cu m e n tatio n   h as  b e en   d e v elo p ed   to   in v esti g ate  wea k n ess es  in   th e   M o d b u s   p r o to c o a n d   Do S a tta ck s   [ 1 3 ] .   Man - in - th e - m id d l ( MI T M)   a ttack s   r ep r esen th m o s s ig n if ican th r ea t   to   SC ADA  n et wo r k s   an d   ca n   h av e   an   im p ac o n   n etwo r k   r eliab ilit y   an d   s ec u r ity ,   esp ec ially   in   SC ADA  n etwo r k s   em p lo y in g   th e   Mo d b u s   p r o to c o l,  o win g   to   t h p r o to c o l' s   in h er en s ec u r ity   l im itatio n s   [ 1 ] .   I n   MI T M ,   th a ttack er   p o s es   as  an   au th en tic  u s er   b etwe en   th en d s   o f   th co m m u n icatio n .   T h ese  attac k s   ca n   d is r u p Mo d b u s   co m m u n icatio n   p r o to co ls ,   p er m itti n g   m alici o u s   to   p o s as  co n tr o ller   an d   tr an s m it  d am a g in g   s ig n als  to   f ield   d ev ices   [ 1 4 ] .   Fo r   in s tan ce ,   MI T attac k s   o n   s m ar g r id s   [ 9 ] .   MI T e x to r ts   v ictim s   b y   u s in g   r an s o m war p atter n .   I t   f o r g es  m ess ag es  f r o m   r ea l   cr im in als  in   o r d er   to   p u t   m o r e   p r ess u r o n   th eir   m an a g er s   t o   m ak e   r esti tu tio n .   Fu r th er m o r e ,   p er p r etr at o r   m o d i f ied   th e   b itco in   ad d r ess   lin k e d   to   th e   ex to r tio n   p ay m en t   an d   ch an g ed   th e m ail  m ess ag [ 1 5 ] .   MI T attac k   l ea d s   to   u n au th o r ized   c o n tr o l,   m o d if icatio n s ,   o r   in jectio n s   p r io r   to   th p ac k et   r ea ch in g   i ts   in ten d e d   d esti n ati o n ,   th er e b y   d is r u p tin g   i n d u s tr i al  o p er atio n s .   So m p r e v io u s   s tu d y   h as  f o cu s ed   o n   t h p r o tectio n   o f   SC ADA  s y s tem s .   Fo r   in s tan ce ,   th e   d etec tio n   o f   ad v er s ar ial  ex am p les  b y   i d en tify in g   in c o n s is ten cies  b et wee n   m an if o ld   ev alu atio n s   an d   th I DS  m o d el   in f er en ce   [ 1 6 ] Usi n g   f ilter - b ased   ap p r o ac h   [ 1 7 ]   an d   o n e   class   s u p p o r v ec to r   m ac h in es   ( OC SVM)   [ 1 8 ]   ca n   ef f ec tiv ely   d etec cy b e r attac k s   in   in d u s tr ial  co n t r o s y s tem   ( I C S ) .   I n   a d d itio n ,   t h n etwo r k   tr af f ic  wa s   class if ied   u s in g   n eu r al  n etwo r k s   ( NN)   an d   d ec is io n   t r ee   ( D T )   with in   th e   co n s t r u cted   s im u latio n   en v ir o n m e n t.   D iv er s m ac h in lear n in g   ( M L )   class if icatio n   alg o r ith m s   wer em p lo y ed   an d   ev alu ate d   to   d etec Mo d b u s - r elate d   th r ea ts   [ 1 9 ] .   Fu r th er m o r e co n v o lu tio n al  n e u r al  n e two r k   ( C NN)   ar c h itectu r f o r   SC ADA  n etwo r k s   [ 2 0 ] [ 2 1 ]   h as b ee n   s h o wn   to   im p r o v e d   th e f f ec tiv en ess   o f   t h d etec tio n .   T h e r e   a r e   t w o   t y p e s   o f   I D S s i g n a t u r es   ( S I DS )   a n d   a n o m a li e s   ( A I D S ) .   A n   e x t e n s i v e   m eth o d o l o g y   c o m p a r i s o n   b e t we e n   A I DS   an d   S I D i s   c a r r i e d   o u t   [ 2 2 ] T h e   I D S   w as   d e v e l o p e d   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s   [ 2 3 ] [ 2 8 ] ,   D e e p   l ea r n i n g   [ 2 9 ] ,   [ 3 0 ] C o m b i n i n g   s e v e r a l   M L   [ 3 1 ] [ 3 3 ]   s u c h   a s   r a n d o m   f o r e s t   ( R F ) ,   b o o s t i n g   w it h   e x t r e m e   g r a d i e n t ( X g b o o s t )   a n d   a d a p t i v e   ( A d aB o o s t ) ,   h as   p r o v e n   t o   b e   a b l to   d e t e c t   r a n s o m w a r e   a n d   o t h e r   m a l i c i o u s   s o f t w a r e   [ 3 4 ] .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   i n t e g r a t i o n   o f   D T   a n d   A d a B o o s t   i n cr e a s es   a c c u r a c y   i n   d e t e c t i n g   f r a u d   [ 3 5 ] .   A n   a l te r n a t i v e   a p p r o a c h   is   t o   i m p l e m e n a   d i m e n s i o n a l   r e d u ct i o n   s t r a t eg y ,   w h i c h   e n h a n c es  t h e   a c c u r a c y   [ 2 5 ] .   I n   a d d i ti o n ,   h y b r i d   d e e p   l e a r n i n g   t ec h n i q u e s   [ 3 6 ] ,   i n c l u d i n g   p r i n ci p a l   co m p o n e n t   a n a l y s i s   ( P C A ) ,   s p at i a l   c l u s t e r i n g   u s i n g   d e n s i t y   w i t h   n o is e ,   p a r ti c l e   s w a r m   o p t i m i z at i o n   ( PS O ) ,   a n d   a u t o e n c o d e r   ( A E ) ,   h a v e   b e e n   d e m o n s t r a t e d   t o   a c h i e v e   n e a r - p e r f e c t   a c c u r a c y   i n   th e   d e v e l o p m e n t   o f   I D S   [ 3 7 ] .   Attack   ty p es  ar e   ch a n g in g   q u i ck ly .   T h is   m ak es  th p u b lic  d atasets   u s ed   to   tr ain   ML   m o d els  o u o f   d ate  an d   i n ef f ec tiv a g ain s n ew  ty p es  o f   attac k s .   A   f u r t h e r   s tu d y   s p ec if ically   d etec ts   an o m alies  in   I C S   by  an aly zin g   n etwo r k   p ac k ets  u s in g   th Mo d b u s   p r o to co with   th e   latest   E lectr d ata s et.   T h er ar two   m eth o d s   to   u s th ML   ap p r o ac h s u p er v is ed   an d   u n s u p er v is ed .   Su p er v is ed   tech n iq u es  in clu d R F,  SV M,   an d   NN Un s u p er v is ed   lear n in g   tech n i q u es  in clu d e   th e   is o latio n   f o r e s ( I F)  an d   th e   OC SVM.   B ase d   o n   th e   r esu lts ,   th e   R d em o n s tr ated   th e   h ig h est  p r ec is io n ,   wh ile  th e   SVM  ac h ie v ed   t h e   h ig h est  r ec all  a n d   F1   s co r es   [ 7 ] .   An o th er   s tu d y   p r o p o s es  to   id e n tify   a n o m alies  in   I C u s in g   a   co m b in ed   DNN  a n d   g en e r ativ a d v er s ar ial  n etwo r k   ( GAN)   m o d el.   As  r esu lt,  th r ec all  m etr ic  was  0 . 9 8   [ 3 8 ] .   B in ar y   class   c lass if icatio n   is   ap p lied   to   an o m al y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S MOTE  tr ee - b a s ed   a u to en c o d er mu lti - s ta g d etec tio n   fo r   ma n - in - th e - mid d le  …  ( F r eska   R o la n s a )   135   d etec tio n   in   s ev er al  s tu d ies,  b u m u lti - class   class if icat io n   is   o n ly   u s ed   i n   r esear ch   [ 3 9 ] .   Fu r th er m o r e ,   th er a r e   s till   m an y   d etec tio n   er r o r s   [ 3 9 ] ,   esp ec ially   f o r   m in o r ities .     Nev er th eless ,   th er is   g ap   in   th ex is tin g   r esear ch   o n   m u lti - class   clas s if icatio n ,   wh ich   is   o n ly   co n d u cte d   b y   r esear ch   o n   an aly zin g   n etwo r k   p ac k ets  u s in g   th Mo d b u s   p r o t o co with   th E lectr d ataset.   Fu r th er m o r e ,   th e   n u m b er   o f   m in o r ity   class if icatio n   er r o r s   r em ain s   h ig h .   T h er ef o r e,   th is   r esear ch   p r o p o s es  SMOT E   T r ee - b ased   a u t o en c o d er   m u lti - s tag d etec tio n   f o r   m an - in - th e - m i d d le  in   SC ADA.   Ou r   p r o p o s ed   m o d el  h as  f o u r   m ain   s tag es:  p r ep r o ce s s in g ,   b alan cin g ,   au t o en co d e r ,   an d   tr ee   class if icati o n ,   wh ich   r eq u i r e s   s eq u en tial  ex ec u tio n   to   d etec t   an o m alies  an d   class if y   m u lti - class es  with   p r ee m in en ce .   A   tr ee   class if icatio n   m o d el  was  d e v elo p e d   u s in g   o p tim ized   h y p er p a r am eter s   an d   SMOT E - b ased   tech n iq u es  to   h a n d le  u n b ala n ce d   d ata,   s p ec if ically   to   im p r o v e   th d etec tio n   an d   class if icatio n   o f   m in o r ity   attac k   class es.  I n   a d d itio n ,   b y   in clu d in g   an   a u to en c o d er   ar ch itectu r f o r   th a d ju s tm en o f   th v ar iatio n   in   t h d ata   p r io r   to   th r e d u ctio n   o f   th d im en s io n ality .       2.   M E T H O D     SC ADA  s y s tem s   ar u s ed   to   co n tr o lar g an d   co m p lex   f ac ilit ies  with   in d u s tr ial  co n tr o p r o ce s s es.   T h f ac to r y   co m p r is es  SC A D en d p o in ts ,   wh ich   a r s en s o r s   an d   ac tu ato r s .   T h p r o p o s e d   d etec tio n   m o d el   ( STAM )   is   u s ed   t o   d etec t   attac k s   d u r i n g   M o d b u s   T C co m m u n icatio n   b etwe en   clien an d   s er v er .   d etec tio n   m o d el  is   th en   d e v elo p ed   u s in g   th E lectr p u b lic  d ataset,   wh ich   r ep r esen ts   th r ea wo r l d   o f   in d u s tr ial  co n tr o l   in   SC ADA.   T h p r o p o s ed   m o d el  n ee d s   to   b r u n   in   s eq u e n tial  m an n e r ,   with   ea ch   s tag f o llo w s   th p r ev i o u s   o n e.   T h e   s tag es   o f   th p r o p o s ed   m o d el  is   s h o wn   i n   Fig u r 1 .     T h p r ep r o ce s s in g   s tag e   im p o r t th E lectr d ataset,   an d   r e m o v es   r ed u n d an d ata .   T h en   th ca teg o r y   d ata  is   co n v e r ted   to   n u m er ical   d ata  u s in g   b o t h   o n h o en c o d in g   ( OHE )   an d   lab el  e n co d i n g .   T h e   n ex t   s tep   is   to   n o r m alize   th d ata   u s in g   s tan d ar d   s ca ler   n o r m aliza tio n .   T h d ata  is   th en   b alan ce d   u s in g   th s y n t h etic   m in o r ity   o v er s am p lin g   tech n i q u ( SMOT E ) .   T h a u to en co d er   is   th en   u s ed   to   ad ju s v ar i atio n   an d   r ed u ce   th e   d im en s io n   o f   th d ata T h E l ec tr d ataset  co n s is ts   o f   th tr ain in g   s et  an d   th e   test in g   s et.   T h ese  n ee d s   to   b e   s p lit  in to   8 0 tr ain i n g   s et  an d   2 0 tes tin g   s et.   I n   th e   tr ain i n g   s et,   f iv e   class if ier s   ( SVM,   KNN,   L R ,   R F,  an d   DT )   ar e   ev alu ated ,   an d   t h b es is   s elec ted .   tr ee   m o d el  is   m ad u s in g   th e   DT   class if ier   with   h y p e r p ar am ete r   o p tim izatio n .   T h test in g   s et  is   ca r r ied   o u b y   e v alu atin g   th m o d el   an d   m e asu r in g   t h p er f o r m an c o f   an o m aly   d etec tio n   an d   m u lticl ass   clas s if icatio n .             Fig u r e   1.   T h p r o p o s ed   d etec tio n   m o d els       2 . 1 .     T estbed  a nd   d a t a s et   T h liq u id   h an d lin g   s y s tem   ( L HS)   is   an   I C test b ed   ap p li ed   to   th e   b ev er ag in d u s tr y   a n d   en s u r es   h ig h - q u alit y   p r o d u cts  ar s af f o r   co n s u m p tio n .   L HS  u tili zi n g   PLC  co n tr o ller   u s in g   C PX - E - C E C - M1   ty p e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  38 ,   No .   1 Ap r il   20 25 1 33 - 1 44   136   T h is   s y s tem   h as  3   a x is   X,   Y,   an d   Z   m o v e m en ts   u s in g   s tep p er   m o to r   d r iv e.   I u s es  co n v ey o r   th at  f u n ctio n s   to   r ec eiv em p ty   b o ttles   an d   ca p s   an d   to   d eliv e r   f u lly   f i lle d   b o ttles .   T h wo r k in g   s y s tem   is   to   f ill  th liq u id   in to   th b o ttle  an d   th en   clo s it  to   b s en to   th r o b o ass em b ly .   PLC  is   co n n ec ted   to   s en s o r s   ( p r o x im ity   s witch )   an d   ac tu ato r s   ( to o th ed   b elt,   s tep p er   m o to r ,   s er v o   d r i v e,   m in i sli d u n it,  r o tar y   g r i p p er   m o d u le,   p ar allel  g r ip p er ,   p r ess u r v ac u u m   g en er ato r   ( PVGA) ,   p ip ette  h ea d ) .   C o n tr o p r o g r am m i n g   o n   L H u s in g   C ODE SY S   V3 . 5   with   co m m u n icatio n   u s in g   th Mo d b u s /TCP   p r o to c o l.  T h p h y s ical  test b ed   is   s h o wn   in   Fig u r 2 .   T h d ataset  u s ed   in   th is   r esea r ch   is   E lectr a,   wh ich   is   r ec e n t,  r ea lis tic,   an d   cu s to m ized   d ataset  f o r   tr ain in g   m ac h in lear n i n g - b as ed   I DS  m o d els  b ased   o n   n etwo r k   tr af f ic  d ata.   I is   g en er ated   f r o m   n etwo r k   tr af f ic  in   elec tr i ca tr ac tio n   s u b s tatio n s   o p er atin g   u n d er   atta ck   an d   n o r m al   co n d itio n s .   T h E lectr d ataset  is   co n s tr u cted   f r o m   SC ADA  an d   PLC  s y s tem   d ev ices,  an d   it  is   co n tr o lled   u s in g   th Mo d b u s   an d   S7 co m m   p r o to co ls ,   m ir r o r in g   r ea l - wo r l d   s ce n ar io s   [ 4 0 ] T h 1 0   attr ib u t es  o f   th is   d ataset  ar ca teg o r iz ed   in to   o n lab el,   n am ely   MI T M   u n alter ed ,   r ec o g n itio n ,   r ea d ,   wr ite,   r esp o n s e,   f o r ce   attac k ,   a n d   n o r m al .   f u ll  d escr ip tio n   o f   th E le ctr a   d ataset  ca n   b f o u n d   in   T ab le  1 .   An   attac k er   m u s p er f o r m   r ec o n n aiss an ce   attac k   u s in g   th '' f u n ctio n   co d r ec o g n itio n   attac k ''   t o   o b tain   in f o r m atio n   ab o u th t ar g et  an d   attac k   th PLC.  Fals d ata  in jectio n   attac k s   attem p to   g ain   c o n tr o o f   co n tr o l d ev ices in   an   I C u s in g   co n tr o l p r o to co ls   to   tr an s m it m o d if ied   d ata .   T h ese  attac k s   ar class if ied   b ased   o n   th m o d if ie d   d ata.   Sp o o f e d   p ac k ets  attem p ' R ea d '   o r   ' W r ite '   o n   th PLC 's  m em o r y   ad d r ess .   R esp o n s e   m o d if icatio n   attac k   o r   f o r ce   er r o r   v ia  f o r g ed   s lav d ev ice  p ac k ets.  C o m m an d   m o d if icat io n   attac k   th r o u g h   m an ip u lated   m aster   d ev ice  p a ck ets.  Pack ets  d eliv er ed   b y   s l av o r   m aster   d ev ices  m a y   h av th eir   r ec ep tio n   r ate  alter ed   b y   ‘r e p lay   attac k s W ith in   th e   E lectr a   d ataset,   t h er ar e   1 6 . 2 8 9 . 2 7 7   r ec o r d s   o f   n etwo r k   tr a f f ic  i n   th Mo d b u s   p r o t o co l,  wh ich   e n co m p ass   d ata  v ar iatio n s   co n s is tin g   o f   1 5 . 4 4 4 . 9 4 0   d ata  r ec o r d s   u n d e r   No r m al  co n d itio n s   ( n o r m al ,   MI T u n alter ed )   an d   8 4 4 . 3 3 7   d ata  r e co r d s   u n d e r   attac k   co n d itio n s   ( r ec o g n itio n ,   r ea d ,   wr ite,   r esp o n s e,   f o r ce   attac k   a n d   r ep la y   attac k ) .           Fig u r e   2 .   T h liq u id   h an d lin g   s tatio n   an d   s er v er s         T ab le  1 .   Ov e r v iew  o f   t h E lec tr a   No   F e a t u r e   D e scri p t i o n   D a t a   t y p e   1   Ti me   Ti me   t r a f f i c   n e t w o r k   st r i n g   2   S mac   O r i g i n a t i n g   M a c   a d d r e ss   st r i n g   3   d ma c   Ta r g e t   M a c   a d d r e ss   st r i n g   4   si p   O r i g i n a t i n g   I P   a d d r e ss   st r i n g   5   d i p   Ta r g e t   I P   a d d r e ss   st r i n g   6   r e q u e st   w h e t h e r   o r   n o t   t h e   r e q u e s t   st r i n g   7   fc   F u n c t i o n   C o d e   i n   M o d b u s   i n t e g e r   8   e r r o r   D i sp l a y s wh e t h e r   a n   e r r o r   b o o l e a n   9   mad d   M e m o r y   a d d r e ss re a d / w r i t e   o p e r a t i o n s   i n t e g e r   10   d a t a   D i sp l a y d a t a   s e n t   o r   r e c e i v e d   i n t e g e r   11   La b e l   C l a s s fo r   t y p e   a t t a c k   o r   N o r m a l   st r i n g       2 . 2 .     P re pro ce s s ing   s t a g e   T h p r e p r o ce s s in g   s tep s   a p p lied   to   th e   r esear ch   in clu d e   elim in atin g   r ed u n d an t   d ata,   en co d i n g   ca teg o r ical  d ata,   a n d   n o r m al izin g   d ata.   T h in d u s tr ial  co n tr o s y s tem   d ataset,   n u m e r o u s   r ed u n d an d ata   p ac k ag es  wer id en tifie d   d u to   r ep ea ted   ex ec u tio n s   in   m u ltip le  co n tr o p r o ce s s es.  T h is   elim in atio n   o f   r ed u n d an d ata  is   ac h iev e d   b y   d is r eg ar d i n g   t h tim f ea tu r e   to   id en tify   id en tical   d ata.   Fo r   id en tical  d ata,   o n ly   th in itial  d ata  is   r etain ed ,   an d   th r est  is   co n s id er ed   r e d u n d an an d   m u s b r em o v ed .   T h er ar n u m er o u s   d u p licate  d ata  r ec o r d s   th r o u g h o u t th d ataset.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S MOTE  tr ee - b a s ed   a u to en c o d er mu lti - s ta g d etec tio n   fo r   ma n - in - th e - mid d le  …  ( F r eska   R o la n s a )   137   T h s ec o n d   s tep   in v o l v es  en co d in g .   So m f ield s   h av b e en   m o d if ied   to   p er f o r m   ca teg o r ical  d ata   co n v er s io n   u s in g   b o th   OHE   an d   L a b el  E n c o d in g .   OHE   is   em p lo y ed   f o r   ca teg o r ical  d ata  th at  lack s   a   s eq u en tial  r elatio n s h ip ,   s u ch   a s   th s m ac ,   d m ac ,   s ip   an d   d ip .   Ad d itio n ally ,   OHE   c o n v er ts   ca teg o r ical  d ata   to   in teg er s ,   with   v alu es  r an g in g   f r o m   0   t o   1 ,   u tili zin g   f ix ed   n u m b er   o f   d im en s io n s .   O n   th o th er   h an d ,   ca teg o r ical  d ata,   wh ich   ex h ib its   lit tle  o r   n o   s eq u en tial  r elatio n s h ip ,   is   en co d ed   u s in g   L a b el  E n co d in g .   Fo r   in s tan ce ,   th is   ap p lies   to   attr ib u tes s u ch   as f c,   m ad d ,   an d   d at a.     No r m aliz atio n   is   ap p lied   to   e n s u r th at  all  r em ain i n g   f ea t u r es  in   th d ataset  f all  with i n   th s am r an g e   as  th last   s tep   o f   th e   f ir s p h ase.   T h e   s tan d ar d   s c aler   n o r m aliza tio n   m eth o d   is   em p lo y ed   f o r   th is   p u r p o s e.   R escales  th d is tr ib u tio n   o f   v alu es  s o   th at   th m ea n   o f   th e   o b s er v e d   v alu es  is   0   a n d   t h s tan d ar d   d ev iatio n   is   1 ,   t h u s   r ed u cin g   t h d if f er e n ce s   in   th f ea tu r es.   T h is   p r o ce s s   is   ap p lied   to   t r a in in g   an d   test   d ata  d u r in g   th d e v elo p m e n t o f   t h e   class if icatio n   m o d el.   T h s tan d ar d   s ca ler   n o r m aliza tio n   is   g i v en   in   ( 1 ) .     X = X i X m ea n X std   ( 1 )     W h er e,     -   n o r m alize d   d ata,   X   -   i n p u t v alu e,   X mean   -   f ea tu r m ea n ,   an d   X std   -   f ea tu r s tan d ar d   d ev iatio n .     2 . 3 .     B a la ncing   s t a g e   T h s ec o n d   p h ase  f o c u s es  o n   cr ea tin g   b alan ce d   d ata.   T h e   E lectr is   an   u n b alan ce d   d a ta  s et  th at  s h o ws  s m all  n u m b e r   o f   attac k s   co m p ar e d   to   th lar g n u m b er   o f   n o r m al  class es.   Ov er s am p lin g   th e   m in o r ity   class   is   o n ap p r o ac h   to   d ea li n g   with   u n b alan ce d   d atase ts .   T h s im p lest   ap p r o ac h   is   to   d u p licate  ex am p les  in   th m in o r ity   class .   T h SMO T E   tech n iq u e   [ 4 1 ]   is   ap p lied   in   th is   wo r k .   L et  m   b th o v er s am p lin g   r ate,   m ea n in g   t h at  ea ch   m in o r ity   s am p le  will  b o v e r s am p led   m   tim es,  n   b ein g   t h to tal  n u m b er   o f   m in o r ity   s am p les.  W h en   X i   is   a   m in o r it y   s am p le,   1       n   T h ese   ar t h s tep s   th at   SMOT E   will  tak in   o r d e r   to   cr ea te   m   n ew  s am p les b ased   o n   X i .   -   First s tep a p p ly   th (K - Nea r e s t N eig h b o u r )   KNN  to   X ( b el o n g in g   to   th m in o r ity   s am p le)   to   f in d   th s et  R i o f   k   m in o r ity   s am p les clo s est to   X i .   -   Seco n d   s tep a   m in o r ity   s am p l X j   is   ar b itra r ily   s elec ted   f r o m   R i ,   an d   n ew  s y n th esized   s am p le  X new   is   g en er ated   b ased   o n   ( 2 ) .     X n ew = X i + w   ( X j X i )   ( 2 )     wh er is   v alu b etwe en   0   an d   1   t h at  ca n   b e   ch o s en   at  r a n d o m .   -   T h ir d   s tep i f   th n u m b e r   o f   n ew  s am p les  s y n th esis ed   b ased   o n   X i   is   less   th an   th o v e r s am p lin g   r ate,   p r o ce ed   t o   s tep   2 .   I n   im b alan ce d   class if icatio n   task s ,   th m in o r ity   class   is   u s u ally   th m o s im p o r tan t.  B y   s y n th esizin g   n ew  ex am p les  f r o m   t h m in o r ity   class ,   th SMOT E   tech n iq u is   u s ed   to   in cr ea s th n u m b er   o f   ex am p les  f r o m   th m in o r ity .   T h is   allo ws  th m o d el  to   o u tp er f o r m   th m ajo r ity   class   in   p r ed i ctin g   th class   o r   p r o b a b ilit y   o f   th e   m in o r ity   class .   Fig u r 3   s h o ws  c o m p a r is o n   o f   th n u m b er   o f   attac k   cla s s   d is tr ib u tio n s   o n   th E lectr d ataset  b ef o r an d   af ter   ap p ly in g   th S MO T E   m eth o d .   Fig u r 3 ( a)   s h o ws  th im b alan ce d   class   d is tr ib u tio n   b ef o r SMOT E ,   a n d   Fig u r 3 ( b )   th b ala n ce d   cl ass   d is tr ib u tio n   af ter   SMOT E .           ( a)   ( b )     Fig u r 3 T h n u m b er   o f   attac k   class   d is tr ib u tio n s   ( a)   b ef o r e   SMOT E   an d   ( b )   af ter   SMOT E       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  38 ,   No .   1 Ap r il   20 25 1 33 - 1 44   138   2 . 4 .     Aut o enco der   An   au to en c o d er   is   t y p o f   n eu r al  n etwo r k   ar c h itectu r th a co n s is ts   o f   an   en c o d er   an d   a   d ec o d er   to   en co d e   in p u t   d ata   to   ess en tial  f ea tu r es.  T h e   o r ig in al  i n p u t   is   r eb u ilt  f r o m   th c o m p r ess ed   r ep r esen tatio n .   T h en co d er   d er iv es  f ea tu r es  f r o m   r aw  d ata,   an d   th d ec o d e r   r eb u ild s   th d ata  u s in g   t h ese  f ea t u r es.  T h ex t r ac ted   f ea tu r es  allo th d ec o d er   to   r ec o n s tr u ct  th d ata.   T h AE   ar ch ite ctu r co n s is ts   o f   in p u t,  laten t,  an d   o u tp u t   lay er s   co n n ec ted   b etwe en   n e u r o n s .       y = α ( n   .     x T + b )   ( 3 )     W h er e   y   is   v ec to r   o u tp u t ,   x   is   v ec to r   in p u t,  b   is   b ias v alu e,   n   is   th v ec to r   o f   n e u r o n   co n n ec tio n   weig h ts ,   α   is   ac tiv atio n   f u n cti o n ,   a n d   x T   is   t h tr an s p o s o f   th in p u t v ec to r   x .   T h s tr u ctu r o f   AE   is   s h o wn   in   Fig u r 4 .   T h au to e n co d e r   s tag is   p er f o r m e d   b y   ad ju s tin g   th v ar iatio n   o f   th d ata   b ef o r d im en s io n   r ed u ctio n .   Var iatio n   is   cr u cial  to   th class if icatio n   p r o ce s s .   T ab le  2   d ep ict   t h p ar a m eter s   in   an o m al y   d etec tio n   an d   m u lti - class   class if icatio n .           Fig u r 4 .   T h s tr u ctu r o f   a u to en co d er s       T ab le  2 .   Mo d el  p ar am ete r s   f o r   a u to en co d er   M o d e l   a r c h i t e c t u r e s   A n o m a l y   M u l t i - C l a ss   En c o d e r   D e n se   1   64   1 2 8   D e n se   2   32   64   D e c o d e r   D e n se   1   32   64   D e n se   2   64   1 2 8   Ep o c h     20   50   B a t c h   s i z e   50   1 0 0   Th e   o p t i m i z e r   A d a d e l t a   A d a d e l t a   A c t i v a t i o n   f u n c t i o n   o f   e a c h   l a y e r   Re LU   Re LU   A c t i v a t i o n   f u n c t i o n   o f   o u t p u t   l a y e r   S o f t M a x   S o f t M a x       2 . 5 .     T re c la s s if ica t io n   T h tr ain in g   p r o ce s s   s tar ts   in   th th ir d   p h ase  wh ich   is   d o n b y   s p litt in g   th e   d ata  in to   tr ain in g   an d   test in g .   Sp ec if ically ,   8 0 o f   th d ata  is   u s ed   to   tr ain ,   an d   th r em ain in g   2 0 is   u s ed   to   test ,   r an d o m ly   ass ig n ed .   I n   th is   s tu d y ,   2 0 o f   r ec o r d s   f r o m   th e   b e n ig n   cl ass   wer r an d o m ly   s elec ted   f o r   test in g ,   wh ile  th e   r em ain in g   8 0 wer u tili ze d   f o r   tr ain in g .   Ad d itio n ally ,   to   m ain tain   d ataset  b alan ce   in   ter m s   o f   attac k   class es,  2 0 o f   th s am p les  f r o m   ea c h   attac k   class   ar s et  asid f o r   test in g ,   an d   th e   r em ain in g   8 0 ar em p lo y ed   f o r   tr ain in g .   Su b s eq u e n tly ,   all  th 2 0 s eg m en ts   ar co n s o lid ated   to   co n s tr u ct  th test   s et,   an d   th s am p r o ce d u r is   ap p lied   to   th tr ain in g   s et.   T h s elec tio n   o f   class if icatio n   alg o r ith m s   is   b as ed   o n   th r esu lts   o f   ex p er im en tal  wo r k   o n   s ev e r al  class if ier s ,   n am ely   DT ,   KN N,   SVM,   L R ,   an d   R F.  T h r esu lts   o f   m u lti - class   class if icatio n   ex p er im en ts   s h o th at  R an d   DT   alg o r ith m s   h av th h i g h est   ac cu r ac y   r esu lts .   On   th b asis   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S MOTE  tr ee - b a s ed   a u to en c o d er mu lti - s ta g d etec tio n   fo r   ma n - in - th e - mid d le  …  ( F r eska   R o la n s a )   139   th r esu lts   o f   th e   ex p er im e n t al  test s   o n   th E lectr d atas et,   it  was  f o u n d   th at  th e   R alg o r ith m   h as  th d is ad v an tag o f   s h o win g   m o r d etec tio n   f au lts   th an   th DT .   I n   ad d itio n ,   R alg o r ith m s   h av d if f icu lt y   in ter p r etin g   d ata,   wh ich   is   m o r am b ig u o u s   f o r   th cla s s if icatio n   p r o ce s s .   T h er ef o r e ,   in   th is   wo r k ,   DT   alg o r ith m   w ith   h y p er p a r am ete r   o p tim izatio n   is   ad o p te d   f o r   m o d els.   Par am eter   tu n in g   is   co n d u cte d   o n   th DT   an o m aly   d etec tio n   a n d   m u lti - class   clas s if icatio n .   R an d o m   a n d   g r id   s ea r ch es  ar e   co m b i n e d   an d   u s ed   to   s elec th b est   h y p er p ar am eter   v alu es.  I n   T ab le  3 ,   th v alu es   s elec ted   f o r   class if icatio n   ar e   m ar k ed   with   aster is k s   an d   in   b o ld B ased   o n   e x p er i m en ts   co m p ar in g   th e   r esu lts   o f   th b est  class if ier s ,   we  s elec th p ar am eter s   o f   th g r id   s ea r ch .   T h p r o ce s s   o f   m u lti - class   class if icatio n   f o r   d ataset  is   d escr ib ed   in   Alg o r it h m   1 .       T ab le  3 .   Hy p er p ar a m eter   t u n i n g   H y p e r p a r a me t e r s   R a n d o m i z e   s e a r c h   G r i d   s e a r c h   M a x i m u m   d e p t h   o f   t r e e   N o n e ,   2 ,   4 ,   6 ,   8 * ,   1 0   3 ,   5 ,   7 ,   8* ,   1 0   M i n i m u m   n u m b e r   o f   s a mp l e s   t o   a   s p l i t   2* ,   5 ,   1 0   2* ,   4 ,   5 ,   7   M i n i m u m   n u m b e r   o f   s a mp l e s   t o   b e   a t   a   l e a f   n o d e   1 ,   2 ,   4*   1 ,   2 ,   3* ,4       Alg o r ith m   1 .   T h p s eu d o co d o f   tr ee   d etec tio n   with   h y p er p a r am eter   o p tim izatio n   Input X:     time, smac, dmac, sip, dip, request, fc,error, madd, data    Output O:  Normal , Recognition attack, Read attack, Write attack,  Responses attack,                      Force error Attack.   Function TreeDetection(Sample D, Input X, Output O, Hyperparameters H):   If stopping_condition(D, X) is true then            Leaf = createNode()            leafLabel = classify(D, O)                     Return  Leaf   Root = createNode()   Root.test_condition = findBestSplit(D, X, H)   Z = {z | z is a potential outcome of Root.test_condition}   For each value z in Z:      Subclass = {d | Root.test_condition(d) = z and d is in D}       Child = TreeDetection(Subclass, X, O, H)        Add Child as a child of Root and label the edge       {Root → Child} as z     Return Root     2 . 6 .     E v a lua t i o m et rics   T h q u ality   o f   m ac h in le ar n in g   m o d el  o r   alg o r ith m   is   d eter m in ed   b y   p ar am et er   ca lled   th e   ev alu atio n   m atr ix .   Sin ce   E lect r d ataset  u s ed   h as  im b alan ce d   d ata,   p r ec is io n ,   r ec all/d etec t io n   r ate  ( DR ) ,   an d   F1   s co r wer s elec ted   a s   m etr ics in   th p er f o r m an ce   ev alu at io n .   T h ese  m etr ics ar d ef in ed   in   ( 4 ) ,   ( 5 )   an d   ( 6 ) .   T h ac cu r ac y   m etr ic  was n o t a d o p ted   i n   th m o d el  ev alu atio n .       Pr e c isio n = TP TP + FP   (4 )     R e c a l l / DR = TP TP + FN   ( 5 )     F1   Score = 2     ( Pr ecis i o n       Recal l ) Pr ec i s i o n   +   Recal l   ( 6 )     W h er T is   tr u p o s itiv e TN   is   tr u n eg ativ e FP   is   f alse p o s itiv e ,   an d   FN   is   f alse n eg ativ e .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   in clu d es  th p er f o r m an ce   a n d   c o m p ar is o n   o f   t h p r o p o s ed   m o d els d etailed   an aly s is   an d   d is cu s s io n .     3 . 1 .     P er f o r m a nce  ev a lua t io n   C o m m u n icatio n   u s in g   M o d b u s   p r o to c o is   u s ed   b y   PLC  to   co n tr o l   p r ess u r ( o u tp u t)   an d   v alv e   ( PGVA  s ettin g )   p ar am eter s   with   s in g le  r eg is ter   wr itin g   a p p ly in g   f u n ctio n   co d ( 0 6 ) .   I n   ad d itio n ,   f u n ctio n   co d ( 0 4 )   is   ap p lied   to   r ea d   in p u r eg is ter s   o n   th ac tp r ess   p ar am eter   f o r   t h ac tu al  o u t p u p r ess u r o f   PGVA  an d   th ac tp r ess   tan k   t o   k n o th ac tu al   p r ess u r o f   th PGVA  tan k .   PLC  is   co n n ec ted   to   T P - L I NK  s witch   v ia  E th er n et  with   I ad d r ess   1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 1 0 2 / 2 4 .   I n   ad d itio n ,   th er ar SC ADA  an d   I DS  s y s tem s   th at  u s Dell   Po wer   E d g e   R 2 5 0   s er v e r s   w ith   I a d d r ess   r an g es  1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 1 0 0 /2 4   an d   1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 9 9 / 2 4 .   C y b er s ec u r ity   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  38 ,   No .   1 Ap r il   20 25 1 33 - 1 44   140   attac k s   ar m o s tly   ca r r ied   o u o n   SC ADA.   Attack er   PC   is   u s ed   as  an   attac k er   to   p er f o r m   MI T attac k s   with   I R an g 1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 1 0 3 /2 4 .   I DS  is   co n n ec ted   to   th s witch   to   ca p tu r all  n etwo r k   ac tiv ities   th at  o cc u r   in   th e   test   b ed .   Fu r th e r m o r e ,   T lin k   r o u ter s   ar e   u s ed   to   co n n ec t   th test b ed   t o   an   o p en   n etwo r k   o r   t h in ter n et.   Fin ally ,   th attac k er ' s   d ev ice  ca n   co n n ec t th r o u g h   t h s witch   v ia  E th er n et  ca b le  o r   r o u ter   v i th in ter n et.   T h m o d el  ac h ie v es  p er f ec an o m al y   d etec tio n   with   1 0 0 %   p r ec is io n ,   r ec all/DR   an d   f 1   s co r e.   Ad d itio n ally ,   th e   m u lti - class   c lass if icatio n   o f   MI T with   th m o d el  d etec tio n   f r am ewo r k   ac h iev es  an   f 1   s co r o f   9 9 %.   T h a n o m aly   d e tectio n   an d   m u lti - class   class if i ca tio n   r ep o r t is d is p lay ed   in   T ab le  4 .       T ab le  4 .   T h p er f o r m a n ce   o f   p r o p o s ed   m o d el   B i n a r y   C l a ss   P r e c i s i o n   DR   F 1   S c o r e   S u p p   M u l t i - C l a ss e s   P r e c i s i o n   DR   F 1   S c o r e   S u p p     N o r mal   1 . 0 0   1 . 0 0   1 . 0 0     4 9 0 0   N o r mal   1 . 0 0   0 . 9 8   0 . 9 9   4 9 3 7   F o r c e   Er r o r   A t t a c k   1 . 0 0   1 . 0 0   1 . 0 0   5 0 6 6   R e a d   A t t a c k   1 . 0 0   0 . 9 8   0 . 9 9   4 835     A n o m a l y   1 . 0 0   1 . 0 0   1 . 0 0   4 8 6 4   R e c o g n i t i o n   A t t a c k   1 . 0 0   1 . 0 0   1 . 0 0   5 0 4 9   R e p l a y   A t t a c k   0 . 9 8   1 . 0 0   0 . 9 9   4 9 7 3   R e s p o n se   A t t a c k   0 .9 8   1 . 0 0   0 . 9 9   49 87   W r i t e   A t t a c k   1 . 0 0   1 . 0 0   1 . 0 0   4 9 7 8   A c c u r a c y     1 . 0 0   9 7 6 4   A c c u r a c y     0 . 9 9   3 5 0 4 4       Fo r   m u ltip le  class es,  in clu d in g   n o r m al,   f o r ce   e r r o r ,   r ea d ,   r ec o g n itio n ,   r ep lay ,   r esp o n s e,   an d   wr ite W ith o u u s in g   an y   ex ter n al  tr ain in g   d ata,   th r esu lts   s h o th at  th p r o p o s ed   ap p r o ac h   c an   p r o v id s u p e r io r   class if icatio n   r esu lts   f o r   MI T m u lti - class   clas s if icatio n .   Fig u r 5   d e m o n s tr ates  th co n f u s io n   m atr i x   ( C M)   r esu lts   o f   th p r o p o s ed   STA m o d el .   Fig u r 5 ( a )   an o m aly   d etec tio n ' s   C an d   Fig u r 5 ( b )   m u lti - class   class if icatio n ' s   C M.           ( a)   ( b )     Fig u r 5 C p r o p o s ed   m o d el s   ( a)   an o m aly   d etec tio n   a n d   ( b )   m u lti - class   class if icatio n       3 . 2 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   C o m p ar ativ an aly s is   was  co n d u cted   o n   an o m aly   d etec tio n   an d   m u lti - class   class if icati o n   o f   th e   p r o p o s ed   m o d el  with   o th er   m o d els.  T ab le  5   c o m p a r es  th ev alu atio n   r esu lts   o f   d if f er e n t   m o d els,  in clu d in g   R F,  SVM,   NN,   O C SVM,   I F,  GAN  DNN,   DAE   SMOT E +T - L in k   +X Gb o o s an d   th e   p r o p o s ed   m o d el.         T ab le  5 .   C o m p a r is o n   m eth o d s   f o r   an o m aly   d etec tio n   M e t h o d   P r e c i s i o n   DR   F 1   S c o r e   RF [ 7 ]   9 8 , 7 7   9 8 , 7 1   9 8 , 7 4   S V M [ 7 ]   9 7 , 5 6   1 0 0   9 8 , 7 6   NN [ 7 ]   9 6 , 9 2   1 0 0   9 8 , 4 3   O C S V M [ 7 ]   9 8 , 6 2   9 8 , 5 6   9 8 , 5 9   IF [ 7 ]   8 7 , 3 9   1 0 0   9 3 , 2 7   G A N   +   D N N [ 3 8 ]   -   98   -   D A +   S M O TE  +   T - Li n k +   X G B o o s t   [ 3 9 ]   1 0 0   1 0 0   1 0 0   Pr o p o sed   m o d e l   1 0 0   1 0 0   1 0 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         S MOTE  tr ee - b a s ed   a u to en c o d er mu lti - s ta g d etec tio n   fo r   ma n - in - th e - mid d le  …  ( F r eska   R o la n s a )   141   T h E lectr d ataset  is   u s ed   f o r   th is   co m p ar is o n ,   an d   th e   an o m aly   d etec tio n   r esu lts   ar ev alu ated   u s in g   p r ec is io n ,   DR ,   an d   F1   s co r es.   I ca n   b s ee n   th at   th p e r f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   m o d el   is   eq u al  to   m o d el   DAE   SMOT E +T - L in k   XGb o o s an d   h ig h e r   th an   th o th er   m eth o d s .   T h p r o p o s ed   an o m aly   d etec tio n   m o d el  ac h iev es p r ec is io n ,   d ete ctio n   r ate,   an d   an   F1   s co r o f   1 0 0 %.   T ab le  6   s h o ws  th co m p ar is o n   o f   th ev alu atio n   r esu lts   b etwe en   DAE +SM OT E +T - L in k +X GB o o s an d   th p r o p o s ed   m o d el,   as  well  as  th ev alu atio n   o f   th m u lti - class   cla s s if icat io n   r esu lt  u s in g   p r ec is io n ,   DR ,   an d   F1   s co r es.  T o   th b est  o f   o u r   k n o wled g e,   th e r is   o n ly   o n s tu d y   [ 3 9 ]   t h at  h as  r ep o r ted   an   a n o m alo u s   m u lti - class   clas s if icatio n .   T h r esu lts   in d icate d   th at   th e   p r o p o s ed   m o d el  e x h ib ited   p r e em in en ce   p er f o r m an ce   co m p a r ed   to   th e   alter n ativ m o d els,  ac h iev in g   im p r o v em e n ts   o f   u p   t o   9 9 , 3 7 in   DR ,   an d   9 9 . 3 7 in   F1 - s co r e .   I n   a d d itio n ,   t h p er f o r m an ce   o f   t h m o d el  i n   p er f o r m in g   m u lti - class   c lass if icatio n   o n   u n b alan ce d   d ata  h as  also   b ee n   ev alu ated   u s in g   p r ec is io n   r ec a ll c u r v es.   Fig u r 6   s h o ws th c u r v with   n ea r ly   p e r f ec t c lass if icatio n   r esu lts .   I n   Mo d b u s   tr a f f ic,   s o m e   an o m alies  d u to   r ea d   attac k s   ar in co r r ec tly   class if ied   as  r ep lay   attac k s .   An o m alies  f r o m   r ea d   an d   r e p l ay   attac k s   d is p lay   s im ilar   n et wo r k   tr a f f ic  p atter n s ,   as  o u tlin ed   in   th r e p o r t   [ 7 ] T h r ea d   a ttac k   an d   r ep lay   a ttack   class es  r ep r esen t   a   m i n o r ity   o f   t h d ata  in   th e   im b a lan ce   d ataset.   T h e   p r o p o s ed   m o d el  s h o we d   im p r o v ed   class if icatio n   p er f o r m an ce   f o r   h an d lin g   im b alan ce s   ag ain s r ep lay   attac k s ,   with   o n ly   1   m is class if icatio n   co m p ar ed   to   th o th er   m o d el   [ 3 9 ] ,   wh ic h   h a d   9   m is class if icati o n s Fu r th e r m o r e ,   STAM   m o d el  o n ly   m is   p r ed i cted   119   r ea d   attac k s   co m p ar ed   to   6 8 5 8   [ 3 9 ] Fig u r illu s tr ates  th m o d el  co m p ar is o n   o f   th r esu lts   o f   m is class if icatio n   ag ain s m in o r ity   class es,  n am ely   th r ea d   attac k   an d   r e p lay   attac k .       T ab le  6 .   C o m p a r is o n   m eth o d s   f o r   m u lti - class   class if icatio n   M e t h o d   P r e c i s i o n   DR   F1 -   S c o r e   D A +   S M O TE  +   T - Li n k +   X G B o o s t   [ 3 9 ]   9 9 , 9 9   9 7 , 6 7   9 8 , 5 0   Pr o p o sed   M o d e l   9 9 , 3 8   9 9 , 3 7   9 9 , 3 7           Fig u r 6 Pre cisi o n   r e ca ll c u r v f o r   m u lti - class   class if icatio n           Fig u r 7 C o m p a r is o n   o f   m is class if icatio n   f o r   m in o r ity   attac k s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                       I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci ,   Vo l.  38 ,   No .   1 Ap r il   20 25 1 33 - 1 44   142   I n   f u tu r e   wo r k s ,   th e   ef f ec tiv en ess   o f   d etec tio n   will  b e   d e v elo p ed   with   d if f e r en t y p es  o f   att ac k s ,   s u ch   as  b o tn et,   DD o S ,   an d   ze r o - d a y   with o u t   u s in g   t h r ea l   en v ir o n m en o f   SC ADA.   Mo d el  d e v elo p m en t   ca n   also   u s o th er   in d u s tr ial  co m m u n icatio n   p r o to co ls   s u ch   as  et h er ca t,  p r o f i n et,   an d   o th er s   th at  h av e   d if f er en t   ch ar ac ter is tics   o r   f ea tu r es.  M o r eo v e r ,   th p o ten tial  to   c o m p ar th p er f o r m an ce   o f   t h m o d el  with   o th er   d etec tio n   m eth o d s   r elate d   to   t h d ev elo p m en o f   f u tu r attac k   ty p es is   p o ten tiall y   p o s s ib le.       4.   CO NCLU SI O N     T h p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   m o d el  s h o ws  n ea r l y   p er f ec class if icatio n .   T h e   p r o p o s ed   an o m aly   d etec tio n   m o d el  d e m o n s tr ates  an   o p tim al  lev el  o f   p r ec is io n ,   d etec tio n   r ate,   a n d   F1   s co r e,   with   a   v alu o f   1 0 0 %.   I n   th m u lti - class   c las s if icatio n ,   th p r o p o s ed   m o d el  h as  th h ig h est  d e tectio n   r ate  an d   F1   s co r es  co m p ar e d   t o   o th er   m et h o d s .   Fu r th er m o r e,   t h m u lti - class   class if icatio n   p er f o r m a n ce   u s in g   STAM   is   b etter   in   th e   m in o r ity   attac k   class es  ( r ea d   an d   r ep lay   att ac k ) ,   wh ich   h a v f ewe r   m is class if icatio n s   ev en   th o u g h   th attr ib u tes o r   f ea tu r es h av s im ilar   p atter n s .       ACK NO WL E DG E M E NT   T h e   r esear ch   h as  b ee n   f u n d ed   b y   Un iv er s itas   Gad jah   Ma d v ia  th R T s ch e m n u m b er   5 0 7 5 /UN1 . P.I I /Dit - L it/P T . 0 1 . 0 1 /2 0 2 3 .   T h au th o r s   ar g r atef u l f o r   th f in a n cial  s u p p o r t.       RE F E R E NC E   [ 1 ]   M .   C o n t i ,   D .   D o n a d e l ,   a n d   F .   Tu r r i n ,   A   S u r v e y   o n   I n d u s t r i a l   C o n t r o l   S y st e T e st b e d s   a n d   D a t a se t f o r   S e c u r i t y   R e s e a r c h ,   I EEE  C o m m u n .   S u r v .   T u t o r i a l s ,   v o l .   2 3 ,   n o .   4 ,   p p .   2 2 48 2 2 9 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C O M S T. 2 0 2 1 . 3 0 9 4 3 6 0 .   [ 2 ]   A .   B .   A j ma l ,   M .   A l a m,  A .   A .   K h a l i q ,   S .   K h a n ,   Z.   Q a d i r ,   a n d   M .   A .   P .   M a h m u d ,   L a st   Li n e   o f   D e f e n se :   R e l i a b i l i t y   t h r o u g h   I n d u c i n g   C y b e r   T h r e a t   H u n t i n g   w i t h   D e c e p t i o n   i n   S C A D A   N e t w o r k s ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 2 6 7 8 9 1 2 6 8 0 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 1 . 3 1 1 1 4 2 0 .   [ 3 ]   G .   Y a d a v   a n d   K .   P a u l ,   A r c h i t e c t u r e   a n d   se c u r i t y   o f   S C A D A   sy st e ms:  A   r e v i e w ,   I n t .   J .   C r i t .   I n f ra s t ru c t .   Pro t . ,   v o l .   3 4 ,   p .   1 0 0 4 3 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j c i p . 2 0 2 1 . 1 0 0 4 3 3 .   [ 4 ]   M .   B r i s t o w ,   A   S A N S   2 0 2 1   S u r v e y :   O T / I C S   C y b e r sec u r i t y ,   n o .   A u g u s t ,   p p .   1 2 3 ,   2 0 2 1 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   w w w . c i sa . g o v / c r i t i c a l - i n f r a st r u c t u r e - s e c t o r s.   [ 5 ]   W .   J.  B r o a d ,   J.  M a r k o f f ,   a n d   D .   E.   S a n g e r ,   I sr a e l i   Te s t   o n   W o r C a l l e d   C r u c i a l   i n   I r a n   N u c l e a r   D e l a y .   h t t p s : / / w w w . n y t i me s.c o m / 2 0 1 1 / 0 1 / 1 6 / w o r l d / mi d d l e e a s t / 1 6 s t u x n e t . h t m l   ( a c c e sse d   F e b .   1 9 ,   2 0 2 4 ) .   [ 6 ]   C .   Ea t o n   a n d   D .   V o l z ,   U . S .   P i p e l i n e   c y b e r a t t a c k   f o r c e s   c l o s u r e ,   2 0 2 1 .   h t t p s : / / w w w . w sj . c o m / a r t i c l e s / c o l o n i a l - p i p e l i n e - c e o - t e l l s - w h y - he - p a i d - h a c k e r s - a - 4 - 4 - m i l l i o n - r a n so m - 1 1 6 2 1 4 3 5 6 3 6   ( a c c e ss e d   D e c .   2 0 ,   2 0 2 4 ) .   [ 7 ]   Á .   L.   P .   G ó me z   e t   a l . ,   O n   t h e   G e n e r a t i o n   o f   A n o m a l y   D e t e c t i o n   D a t a set i n   I n d u st r i a l   C o n t r o l   S y s t e ms ,   I EE Ac c e ss ,   v o l .   7 ,   p p .   1 7 7 4 6 0 1 7 7 4 7 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 1 9 . 2 9 5 8 2 8 4 .   [ 8 ]   R .   L e szc z y n a ,   R e v i e w   o f   c y b e r s e c u r i t y   a ssess me n t   m e t h o d s :   A p p l i c a b i l i t y   p e r s p e c t i v e ,   C o m p u t .   S e c u r. ,   v o l .   1 0 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o se. 2 0 2 1 . 1 0 2 3 7 6 .   [ 9 ]   P .   W l a z l o   e t   a l . ,   M a n - in - t h e - m i d d l e   a t t a c k s a n d   d e f e n c e   i n   a   p o w e r   s y st e m   c y b e r - p h y si c a l   t e st b e d ,   I ET C y b e r - P h y s i c a l   S y s t e m s:   T h e o ry  a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   6 ,   n o .   3 .   p p .   1 6 4 1 7 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / c p s 2 . 1 2 0 1 4 .   [ 1 0 ]   V .   R a n a d e ,   A   l a b o r a t o r y   f o r   c y b e r - a t t a c k   g e n e r a t i o n   a n d   t e st i n g   i n   I n d u s   t r i a l   C o n t r o l   S y st e ms:   D e s i g n   a n d   S i mu l a t i o n ,   2 0 2 1 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / r e s o l v e r . t u d e l f t . n l / u u i d : a d 5 5 4 d 6 8 - 4 5 0 3 - 4 5 4 4 - b 5 1 b - e 4 8 3 7 9 f c 7 2 1 6 .   [ 1 1 ]   Y .   Y a n g ,   H . - Q .   X u ,   L .   G a o ,   Y . - B .   Y u a n ,   K .   M c L u g h l i n ,   a n d   S .   S e z e r ,   M u l t i d i me n si o n a l   I n t r u si o n   D e t e c t i o n   S y s t e f o r   I EC   6 1 8 5 0 - B a s e d   S C A D A   N e t w o r k s,”   I E EE  T r a n s .   P o w e r De l i v . ,   v o l .   3 2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 6 8 1 0 7 8 ,   2 0 1 7 .   [ 1 2 ]   M .   B a s h e n d y ,   S .   El t a n b o u l y ,   A .   T a n t a w y ,   a n d   A .   Er r a d i ,   D e si g n   a n d   I mp l e men t a t i o n   o f   C y b e r - P h y si c a l   A t t a c k o n   M o d b u s/ T C P   P r o t o c o l ,   Wo rl d   C o n g ress   o n   I n d u st ri a l   C o n t r o l   S y st e m S e c u r i t y   ( W C I C S S - 2 0 2 0 ) ,   n o .   D e c e mb e r ,   p p .   3 8 4 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 0 5 3 3 / w c i c ss. 2 0 2 0 . 0 0 0 5 .   [ 1 3 ]   A .   R a h ma n ,   G .   M u s t a f a ,   A .   Q .   K h a n ,   M .   A b i d ,   a n d   M .   H .   D u r a d ,   La u n c h   o f   d e n i a l   o f   ser v i c e   a t t a c k o n   t h e   m o d b u s/ TC P   p r o t o c o l   a n d   d e v e l o p m e n t   o f   i t p r o t e c t i o n   m e c h a n i sms ,   I n t .   J .   C ri t .   I n f r a st ru c t .   Pr o t . ,   v o l .   3 9 ,   n o .   S e p t e m b e r ,   p .   1 0 0 5 6 8 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j c i p . 2 0 2 2 . 1 0 0 5 6 8 .   [ 1 4 ]   D .   P l i a t s i o s,   P .   S a r i g i a n n i d i s ,   T .   La g k a s,   a n d   A .   G .   S a r i g i a n n i d i s,   A   S u r v e y   o n   S C A D A   S y s t e ms :   S e c u r e   P r o t o c o l s,   I n c i d e n t s ,   Th r e a t s   a n d   T a c t i c s,”   I EE C o m m u n i c a t i o n s   S u rv e y s   &   T u t o r i a l s ,   v o l .   2 2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 9 4 2 1 9 7 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C O M S T. 2 0 2 0 . 2 9 8 7 6 8 8 .   [ 1 5 ]   P .   D u c l i n ,   R a n s o mw a r e   t a l e s:   T h e   M i t M   a t t a c k   t h a t   r e a l l y   h a d   a   M a n   i n   t h e   M i d d l e ,   2 0 2 3 .   h t t p s : / / n e w s.so p h o s. c o m/ e n - u s/ 2 0 2 3 / 0 5 / 2 4 / r a n s o mw a r e - t a l e s - t h e - mi t m - a t t a c k - t h a t - r e a l l y - h a d - a - m a n - in - t h e - mi d d l e /   ( a c c e s se d   F e b .   2 1 ,   2 0 2 4 ) .   [ 1 6 ]   N .   W a n g ,   Y .   C h e n ,   Y .   H u ,   W .   Lo u ,   a n d   Y .   T .   H o u ,   M A N D A :   O n   a d v e r s a r i a l   e x a mp l e   d e t e c t i o n   f o r   n e t w o r k   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   sy st e m,   Pr o c .   -   I EE I N FO C O M ,   v o l .   2 0 2 1 - M a y ,   p p .   1 1 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I N F O C O M 4 2 9 8 1 . 2 0 2 1 . 9 4 8 8 8 7 4 .   [ 1 7 ]   F .   S I C A R D ,   É.   ZA M A I ,   a n d   J .   M .   F LA U S ,   A n   a p p r o a c h   b a s e d   o n   b e h a v i o r a l   m o d e l a n d   c r i t i c a l   s t a t e d i s t a n c e   n o t i o n   f o r   i mp r o v i n g   c y b e r s e c u r i t y   o f   i n d u s t r i a l   c o n t r o l   s y st e ms,   Re l i a b .   E n g .   S y s t .   S a f . ,   v o l .   1 8 8 ,   n o .   M a r c h   2 0 1 8 ,   p p .   5 8 4 6 0 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e ss. 2 0 1 9 . 0 3 . 0 2 0 .   [ 1 8 ]   M .   W a n ,   W .   S h a n g ,   a n d   P .   Z e n g ,   D o u b l e   B e h a v i o r   C h a r a c t e r i st i c f o r   O n e - C l a ss  C l a ss i f i c a t i o n   A n o m a l y   D e t e c t i o n   i n   N e t w o r k e d   C o n t r o l   S y st e ms,   I E EE  T ra n s.  I n f .   Fo re n si c S e c u r. ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 0 1 1 3 0 2 3 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI F S . 2 0 1 7 . 2 7 3 0 5 8 1 .   [ 1 9 ]   S .   D .   A n t o n ,   S .   K a n o o r ,   D .   F r a u n h o l z ,   a n d   H .   D .   S c h o t t e n ,   Ev a l u a t i o n   o f   mac h i n e   l e a r n i n g - b a s e d   a n o ma l y   d e t e c t i o n   a l g o r i t h ms   o n   a n   i n d u st r i a l   mo d b u s / T C P   d a t a   s e t ,   A C I n t .   C o n f .   Pr o c e e d i n g   S e r. ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 2 3 0 8 3 3 . 3 2 3 2 8 1 8 .   [ 2 0 ]   H .   Y a n g ,   L .   C h e n g ,   a n d   M .   C .   C h u a h ,   D e e p - Le a r n i n g - B a se d   N e t w o r k   I n t r u si o n   D e t e c t i o n   f o r   S C A D A   S y st e ms,”   2 0 1 9   I EE E   C o n f .   C o m m u n .   N e t w .   S e c u r.  C N S   2 0 1 9 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C N S . 2 0 1 9 . 8 8 0 2 7 8 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.