Co m pu t er   Science  a nd   I nfo r m a t io n T ec hn o lo g ies   Vo l.  6 ,   No .   2 J u ly   2 0 2 5 ,   p p .   20 2 ~ 2 1 3   I SS N:  2722 - 3 2 2 1 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /csi t . v6 i 2 . p p 2 0 2 - 2 1 3            202     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s p r ime. co m/in d ex . p h p /csi t   Att a ck  dete ction i inter net  of t hin g networks  w ith  deep  lea rning  using  de ep t ra nsf er learni ng  method       Rik i A bd illa h H a s a nu dd in 1 ,   M uh a m m a d Sub a li 2   1 D e p a r t me n t   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   T e c h n o l o g y   a n d   E n g i n e e r i n g ,   G u n a d a r ma   U n i v e r si t y ,   Ja k a r t a ,   I n d o n e si a   2 F a c u l t y   o f   I n f o r m a t i c En g i n e e r i n g ,   C e n d e k i a   A b d i t a m a   U n i v e r si t y ,   T a n g e r a n g ,   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   Dec   15 2 0 2 4   R ev is ed   Ap r   22 2 0 2 5   Acc ep ted   Ap r   29 2 0 2 5       Cy b e rse c u rit y   b e c o m e a   c r u c ial  p a rt   with i n   th e   in f o rm a ti o n   m a n a g e m e n t   fra m e wo rk   o in tern e o th i n g (Io T)   d e v ice   n e two r k s.  Th e   l a rg e - sc a le   d istri b u ti o n   o Io n e two r k a n d   t h e   c o m p lex it y   o c o m m u n ica ti o n   p ro t o c o ls   u se d   a re   c o n tri b u ti n g   fa c t o rs  t o   t h e   wi d e sp re a d   v u ln e ra b il i ti e o f   Io T   d e v ice s.  Th e   imp lem e n tatio n   o tran sfe lea rn in g   m o d e ls  i n   d e e p   lea rn in g   c a n   a c h iev e   o p ti m a p e rf o rm a n c e   fa ste th a n   trad it io n a m a c h in e   lea rn in g   m o d e ls,  a th e y   lev e ra g e   k n o w led g e   fro m   p re v i o u m o d e ls  th a a lrea d y   u n d e rsta n d   th e se   fe a tu re s.  Ba se   m o d e wa b u il u si n g   t h e   1 - d ime n sio n   c o n v o lu ti o n a n e u ra l   n e two r k   (1 D - CNN )   m e th o d ,   u sin g   trai n in g   a n d   tes d a ta   fro m   th e   so u rc e   d o m a in   d a tas e t.   M o d e 1   wa c o n stru c ted   u sin g   th e   sa m e   m e th o d   a b a se   m o d e l.   Th e   tes t   a n d   trai n in g   d a ta  u se d   fo r   m o d e 1   we re   fro m   th e   targ e d o m a in   d a tas e t.   Th is  m o d e su c c e ss fu ll y   d e tec ted   k n o wn   a tt a c k a a   ra t e   o 9 9 . 3 5 2 % ,   b u d id   n o p e rf o rm   we ll   in   d e tec ti n g   u n k n o w n   a tt a c k s,  with   a n   a c c u ra c y   o 8 4 . 6 4 5 % .   M o d e 2   is  a n   e n h a n c e m e n o f   m o d e 1 ,   i n c o rp o ra ti n g   tra n sfe lea rn in g   fro m   t h e   b a se   m o d e l.   I ts  re su lt sig n ifi c a n t ly   imp r o v e d   c o m p a re d   t o   m o d e l   1   te sti n g .   M o d e l   2   h a a n   a c c u ra c y   a n d   p re c isio n   ra te  o f   9 8 . 8 6 %   a n d   9 9 . 1 7   % ,   re sp e c ti v e l y ,   a ll o win g   it   to   d e tec p re v io u sly   u n k n o wn   a tt a c k s.  Ev e n   wit h   a   slig h d e c re a se   in   n o rm a l   d e tec ti o n ,   m o st attac k s c a n   stil b e   d e tec ted .   K ey w o r d s :   1D - C NN   Attack   d etec tio n   Dee p   lear n in g   I o T   n etwo r k   T r an s f er   lear n i n g   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 :   Mu h am m ad   Su b ali   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   I n f o r m atio n   T ec h n o lo g y ,   C en d ek ia  A b d itam Un iv e r s ity   I s lam ic  R ay a   St. ,   Kela p Du a,   T an g er a n g ,   B an ten I n d o n esia   E m ail:  s u b ali@ u ca . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   T h d e v elo p m e n o f   in f o r m atio n   tech n o lo g y ,   p a r ticu lar l y   in ter n et   o f   th in g s   ( I o T )   d ev ices,  is   p r o g r ess in g   r ap id ly   a n d   is   d ir e ctly   p r o p o r tio n al  to   th in cr ea s in g   n u m b er   o f   I o T   d ev ice  u s er s ,   b o th   in d i v id u als  an d   in d u s tr ies.  T h e   r o le  o f   I o T   d ev ices  h as  i n f lu en ce d   all  a r ea s   d ir ec tly   r elate d   to   tech n o lo g y   a n d   b u s in ess ,   en h an cin g   b en ef its   f o r   b o th   in d iv id u als  an d   o r g a n izatio n s   [ 1 ] I o T   d ev ices  en h a n ce   u s er   ex p er ien ce s   b y   p r o v id i n g   im m e d iate  d ata  ac c ess   y et  in tr o d u ce   m u ltit u d e   o f   cy b e r s ec u r ity   v u ln er ab ilit i es  ac r o s s   d if f er en o p er atio n al  la y er s .   C y b er - atta ck s   o n   th ese  d ev i ce s   ca n   b e   ca teg o r ized   as  g o al - o r ien ted   attac k s   ( tar g etin g   o b jectiv es  lik u n au th o r ized   ac ce s s   o r   d ata  ex f iltra tio n ) ,   p er f o r m a n ce - o r ie n ted   attac k s   ( s u ch   as  Do S/DDo S   ef f o r ts   th at  d eg r a d s y s tem   av ailab ilit y ) ,   an d   lay er - o r ien t ed   attac k s   ( ex p lo itin g   wea k n ess e s   at  th ed g e,   ac ce s s /m id d lewa r e,   o r   ap p licatio n   lay er s ) .   Ad d r ess in g   th ese  th r ea ts   r eq u ir es   tailo r ed   s ec u r ity     s tr ateg ies f r o m   f o r tifie d   clo u d   s er v ices  an d   r esil ien 5 n et wo r k   d esig n s   to   p r o tectio n s   th at  ac co u n f o r   I o T   d ev ices’   h eter o g e n eo u s   n atu r an d   l im ited   co m p u tin g   r es o u r ce s . [ 2 ] .   T h ap p licatio n   o f   tr an s f er   lear n in g   m eth o d s   in   d ee p   lear n in g   h a s   b ee n   wid ely   u s ed   to   tr ain   m o d els  an d   is   ef f ec tiv in   id en tify in g   attac k s .   T r an s f er   lear n i n g   m o d els  ca n   ac h iev o p tim al  p er f o r m an ce   m o r q u ick ly   t h an   tr a d itio n a m ac h in lear n i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A tta ck   d etec tio n   in   i n tern et  o th in g s   n etw o r ks w ith   d ee p   lea r n in g   u s in g     ( R iki  A b d illa h   H a s a n u d d in )   203   m o d els  b ec au s th ese  m o d els  lev er ag k n o wled g ( f e atu r es  an d   weig h ts )   f r o m   p r ev i o u s   m o d els  th at  alr ea d y   u n d er s tan d   th ese  f ea tu r es,  m a k in g   it  f aster   th an   tr ain in g   n eu r al  n etwo r k   f r o m   s cr atch .   A d d itio n ally ,   tr an s f e r   lear n in g   is   m o r e   co m p u tatio n a lly   ef f icien t a n d   h elp s   ac h iev e   b etter   r esu lts   u s in g   s m all  d at aset  [ 3 ]   C lu s ter in g - en h an ce d   tr an s f er   l ea r n in g   a p p r o ac h   ( C eHT L ) ,   a n   en h a n ce d   a p p r o ac h   th at   au t o m atica lly   d eter m in es   th r elatio n s h ip   b e twee n   n ew  an d   k n o wn   attac k s   [ 4 ] .   An   i m p r o v ed   co n v o l u tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( I C NN)   ch ar ac ter izes  an d   p r ep r o ce s s es  n etw o r k   tr af f ic  d ata,   ex tr ac ts   ad v an ce d   f ea tu r es,  an d   o p tim izes  p ar am eter s   with   s to ch asti g r a d ien d escen t   [ 5 ] .   D ee p   tr a n s f er   lear n in g   m eth o d   th at   u s es  t wo   au to e n co d e r s   to   alig n   f ea tu r r e p r esen tatio n s   a n d   ef f ec tiv ely   d etec I o T   attac k s ,   o u tp er f o r m in g   o th e r   ap p r o ac h es  o n   n in I o T   d atasets   [ 6 ] . I n tr u s io n   d etec tio n   m o d el  th at  u s es c o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k s   in   1 D,   2 D,   an d   3 D,   alo n g   with   tr an s f er   lear n in g   to   h an d le  b in ar y   an d   m u lticlas s   class i f icatio n   [ 7 ] .   E f f icien n etwo r k - b ased   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   f o r   I o T   n et wo r k s   th at  co m b in es  d ee p   n eu r al  n etwo r k   ( D NN)   with   m u tu al  in f o r m atio n   ( MI ) - b ased   f ea tu r s elec tio n   to   d etec an o m alies  an d   ze r o - d ay   cy b er attac k s . [ 8 ] .   T r a n s f er   lear n in g   ap p r o ac h   to   u p d atin g   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s   ( I DS)   th at  h av b ec o m o u td ated   d u to   th ei r   h ea v y   r elian ce   o n   in itial  tr ain in g   d atasets   an d   th eir   in a b ilit y   to   d etec ch an g es  in   attac k s   [ 9 ] .   D ee p   tr an s f er   lear n i n g   f r am ewo r k   u s in g   weig h tr an s f er r in g   an d   n eu r al  n etwo r k   f in e - tu n in g   f o r   e n d - to - e n d   lear n in g ,   a d d r ess in g   co n ce p d r if an d   r ed u cin g   h u m an   in ter v en tio n   [ 1 0 ] T h e   ex p e r im en ts   s h o wed   th at  th in d iv id u al   DNN,   R NN,   o r   C NN  ap p r o ac h es  ar b ette r   th a n   t h co m b in e d   m o d els  ( C NN+ R NN  an d   C NN+ L STM )   [ 1 1 ] .   tr an s f er   lear n in g   f r am ewo r k   u s in g   an   o p tim a s o u r ce   d o m ai n   d ataset  im p r o v es  n etwo r k - lev el  in tr u s io n   d etec tio n   [ 1 2 ] F ed er ated   tr an s f er   lear n in g   ( FTL )   f r a m ewo r k   f o r   I I o T   n etwo r k   i n tr u s io n   d etec tio n   u s es  n eu r al  n etwo r k   th at   d is tr ib u tes  I o T   d ata   p r o ce s s in g   b etwe en   clien t   an d   s er v er   d ev ices   [ 1 3 ] .   D e e p   tr a n s f er   lea r n in g   ap p r o ac h   f o r   r o llin g   b ea r in g   f a u lt d iag n o s is   u s in g   a   1D - C NN   e x tr ac ts   f ea tu r es f r o m   v ib r atio n   s ig n als an d   u s es C OR r elatio n   AL ig n m en ( C OR AL )   to   m in im ize  th m ar g in al  d is tr ib u tio n   d is cr ep an cy   b etwe en   s o u r ce   an d   tar g e t     d o m ain s   [ 1 4 ] .   T h s u itab ilit y   o f   d ee p   lear n i n g   f o r   an o m al y - b ased   I DS  b y   d e v elo p in g   m o d els  u s in g   v ar io u s   d ee p   n eu r al   n etwo r k   ar c h itectu r es   in clu d i n g   C NNs,  AE s ,   a n d   R NNs  [ 1 5 ] T r an s f er   lear n in g b ased   I DS  f o r   clo u d - b ased   I o T   en v ir o n m e n ts ,   ad d r ess in g   t h in cr ea s ed   s ec u r ity   r is k s   in h e r en in   ce n tr ali ze d   d ata  p r o ce s s in g   [ 1 6 ] .   U n if ied   i n d o o r o u td o o r   lo ca lizatio n   s o lu tio n   f o r   I o T   d ev ices  in   s m ar cities  u s in g   an   e n co d e r - b ased   tr an s f er   lear n in g   s ch em e ,   th p r o p o s ed   ap p r o ac h   b u ild s   s in g le  d ee p   lear n in g   m o d el  th at   ad ap ts   ac r o s s   b o th   in d o o r   a n d   o u t d o o r   s ettin g s ,   r ed u cin g   co m p lex ity   an d   co s ts   [ 1 7 ] .   S eq u e n tial  in tr u s io n   d et ec tio n   s y s tem   th at   lev er ag es  d ee p   lear n in g   tech n iq u es   s p ec if ically ,   T ex t - C NN   an d   GR U   to   ex tr ac f ea t u r es  f r o m   th n etwo r k   lay er   an d   t h a p p licatio n   lay er ,   tr ea tin g   s eq u en tial   d ata  li k a   lan g u ag m o d el. [ 1 8 ] .   I n   r ela tio n   to   th e   s tu d ies,  we  p r o p o s ed   m o d el   1D - C NN   ar ch itectu r in   U b u n tu   en v ir o n m en t.  T h m ain   p u r p o s o f   th is   r esear ch   is   to   p r o d u ce   m o d el  u s in g   d ee p   tr an s f er   lear n in g   m eth o d s   th at  is   tr ain ed   with   s o u r ce   d o m ain   d ataset,   wh er th m o d el  ca n   d etec b o th   k n o wn   an d   u n k n o wn   attac k s   in   th t ar g et  d o m ain   d ataset  with   s m all  d ataset.   I n   o th er   r esear ch ,   two - d im e n s io n al  co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( C NN2 D)   ar ch itectu r is   u s ed   to   b u ild   m o d el  in   W in d o ws en v ir o n m e n [ 1 9 ] .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     B a c k g ro un d t heo ry   T r an s f er   lear n in g   is   an   im p o r tan to o in   m ac h i n lear n in g   to   ad d r ess   th f u n d am e n tal  p r o b l em   o f   in s u f f icien tr ain in g   d ata.   I t   attem p ts   to   tr an s f er   k n o wled g e   f r o m   t h s o u r ce   d o m ain   to   th tar g et  d o m ain   b y   r elax in g   th ass u m p tio n   th at   tr ain in g   an d   test in g   d ata  m u s b in teg r ated ,   id en tically   d is tr ib u ted   ( I I D) .     T h is   will  lead   to   s ig n if ican p o s i tiv ef f ec ts   f o r   m a n y   d o m a in s   th at  ar d if f icu lt  to   im p r o v d u t o   lack   o f   tr ain in g   d ata.   T h d e f in itio n   o f   tr an s f er   lear n in g   ca n   b d escr ib ed   as  f o llo ws:   lear n i n g   ta s k   is   ass ig n ed   to   T b ased   o n   Dt  an d   ca n   r ec ei v ass is tan ce   f r o m   Ds  f o r   th e   lea r n in g   t ask   T s .   T r an s f er   lear n i n g   aim s   to   e n h an ce   th p er f o r m an ce   o f   th p r ed ict iv f u n ctio n   f T ( . )   f o r   th lear n in g   task   T b y   id e n tify in g   an d   tr an s f er r in g   laten k n o wled g f r o m   Ds  an d   T s   wh er Ds=Dt  an d /o r   T s =T t.  I n   m an y   ca s es,  th s ize  o f   D s   is   lar g er   th an   Dt,   N s >> Nt  [ 2 0 ] .   T h co n ce p o f   I o T   was  cr ea ted   b y   a   m em b e r   o f   th r ad io   f r eq u e n cy   id e n tific atio n   ( R FID )   d ev elo p m e n co m m u n ity   in   1 9 9 9 .   Gen er ally ,   I o T   is   d ef in e d   as  n etwo r k   o f   p h y s ical  o b jects.  T h in ter n et  is   n o o n l y   n etwo r k   o f   c o m p u t er s   b u h as  ev o lv ed   i n to   n et wo r k   o f   d e v ices  o f   all  k i n d s   a n d   s izes,  in clu d in g   v eh icles,  s m ar tp h o n es,  h o u s eh o ld   ap p lian ce s ,   m e d ical  eq u ip m en t,  in d u s tr ial  s y s tem s ,   h u m an s ,   an im als,   b u ild in g s ,   all  co n n ec te d   an d   co m m u n icatin g   a n d   s h ar in g   in f o r m atio n   b ased   o n   estab lis h ed   p r o to co ls   to   ac h iev in tellig en r eo r g an iza tio n ,   p lace m e n t,  tr ac k i n g ,   s e cu r ity ,   an d   c o n tr o l,   as  well  as  p er s o n al  o n lin m o n ito r in g ,   p r o ce s s   co n tr o l,   a n d   ad m i n is tr atio n   [ 2 1 ] .   T h n u m b er   o f   I o T   d e v ices  is   r ap id ly   in cr ea s in g ,   a n d   th lack   o f   s ec u r ity   in   t h ese  d ev ices  h as  m ad th e m   tar g e ts   f o r   cr im in al  ac tiv ities .   Fig u r 1   p r esen ts   th e   v ar iatio n s   o f   cy b e r   s ec u r ity   attac k s   th at  o cc u r   at  th I o T   lay er s   s u ch   as  th p er ce p tio n ,   s u p p o r t,  n etwo r k ,   an d   ap p licatio n   lay er s   [ 2 2 ] .   C N N   is   a   h i g h l y   p o w e r f u l   c l a s s   o f   d e e p   l e a r n i n g   t h a t   i s   w id e l y   a p p l i e d   i n   v a r i o u s   t a s k s ,   i n c l u d i n g   o b j e c t   d e t e ct i o n ,   s p e e c h   r e c o g n i t i o n ,   c o m p u t e r   v i s i o n ,   i m ag e   c l a s s i f i ca t i o n ,   b i o i n f o r m a t ic s ,   a n d   t i m e   s e r i e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l ,   Vo l.  6 ,   No .   2 J u ly   2 0 2 5 20 2 - 2 1 3   204   p r e d i c t i o n   t as k s .   C N Ns   a r e   f e ed f o r w a r d   n e u r a l   n e t w o r k s   t h at   u t i l i z c o n v o l u t i o n a s t r u c t u r e s   t o   e x t r ac t   f e at u r es  f r o m   d a t a .   U n l i k e   t r a d i t i o n al   m e t h o d s ,   C NN s   a u t o m at i c al l y   l e a r n   a n d   r e c o g n i z e   f e a t u r e s   f r o m   d a t a   w i t h o u t   r e q u i r i n g   m a n u a l   f e at u r e   e x tr a c t i o n   b y   h u m a n s .   T h e   d esi g n   o f   C N Ns   is   i n s p i r e d   b y   v i s u al   p e r c e p ti o n .     T h e   m a i n   c o m p o n e n ts   o f   C N N s   i n c l u d c o n v o l u t i o n a l   l ay e r s ,   p o o l i n g   la y e r s ,   a n d   f u l ly   c o n n e c t e d   l a y e r s .     T h e   c o n v o l u t i o n   l a y e r   is   c r u c i a l   c o m p o n e n t   o f   C N Ns .   T h r o u g h   s e v e r a l   c o n v o l u ti o n a l   l a y e r s ,   t h c o n v o l u t i o n   o p e r a t i o n   e x t r a c ts   d i f f e r e n t   f e at u r e s   f r o m   t h i n p u t .   P o o l i n g   la y e r :   t y p i c al l y   f o l l o w i n g   t h e   co n v o l u t i o n   l a y e r ,   t h p o o l i n g   l a y e r   r e d u c e s   t h e   n u m b e r   o f   c o n n e c t i o n s   i n   t h n e t wo r k   b y   p e r f o r m i n g   d i m e n s i o n a l i t y   r e d u c t i o n   o n   t h i n p u t   d a t a .   I ts   p r i m a r y   o b j e ct iv e   i s   t o   d ec r e a s e   t h e   c o m p u ta t i o n a l   l o a d   a n d   a d d r es s   t h e   is s u e   o f   o v e r f i tt i n g .     T h e   p o o l i n g   o p e r a t i o n   p r o d u c e s   a n   o u t p u t   f e a t u r e   m a p   t h a t   i s   m o r e   r e s i l i e n t   t o   d i s t o r t i o n s   a n d   e r r o r s   i n   t h e   n e u r o n s .   F u l l y   c o n n e c t e d :   t h f u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r   i s   t y p i c a l l y   l o c a t e d   a t   t h e   e n d   o f   t h e   C N N   a r c h it e c t u r e .     In   t h i s   l a y e r ,   e a c h   n e u r o n   is   c o n n e c t e d   t o   a l n e u r o n s   i n   t h e   p r e v i o u s   l a y e r ,   f o l l o wi n g   t h e   p r i n c i p le s   o f   c o n v e n t i o n a l   m u l ti - l a y e r   p e r ce p t r o n   n e u r a l   n e t w o r k s .   T h e   f u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r   r e c ei v e s   i n p u t   f r o m   t h e   la s p o o l i n g   o r   c o n v o l u t i o n   l a y e r ,   w h i c h   is   v e c t o r   c r e a t e d   b y   f l at t e n i n g   t h f e a t u r m a p s .   T h e   f u l l y   c o n n e c t e d   l a y e r   s e r v e s   as   t h e   cl as s i f i c a ti o n   c o m p o n e n t   i n   C N Ns ,   e n a b li n g   t h e   n e t w o r k   t o   m a k e   p r e d i c t i o n s   [ 2 3 ] .           Fig u r 1 .   Var iatio n s   in   cy b e r s ec u r ity   attac k s   at  th I o T   lay er   [ 2 2 ]       2 . 2 .     M et ho do lo g y   I n   th is   r esear ch ,   th e   m eth o d o l o g y   em p lo y e d   is   d iv id ed   i n to   5   s tag es,  wh ich   ar ex p lain ed   as f o llo ws:     Ph ase  1 d ata  p r ep r o ce s s in g   I o T   B o T   d ataset     Ph ase  2 d ata  p r ep r o ce s s in g   U NSW - N B 1 5   d ataset     Ph ase  3 b u ild   an d   tr ain     test   m o d el  1   with   I o T   B o T   d ataset   f o r   b ase  m o d el  a n d   UNSW - NB 1 5   f o r   test in g   m o d el  1   with o u t tr an s f er   lear n in g     Ph ase  4 b u ild   an d   tr ain     test   m o d el  2   wh ic h   m o d el  u p d at ed   with   tr an s f er   lear n in g   f o r m   b ase  m o d el     Ph ase  5 ev alu atio n   m o d el  2   T h r esear ch   m et h o d o lo g y   d ia g r am   ca n   b s ee n   in   Fig u r 2 .     2 . 3 .     Da t a   prepa ra t i o n,  t re a t m ent ,   a nd   prepro ce s s ing   I n   th is   r esear ch ,   d ev elo p m en t   o f   th m o d el  f o cu s es  o n   b u i ld in g   m o d e ca p a b le  o f   d et ec tin g   an d   class if y in g   v ar io u s   ty p es   o f   I o T   attac k s .   I n   th is   r eg a r d ,   tw o   d atasets   ar e   u tili ze d   f o r   th e   s o u r ce   an d   tr an s f e r   d o m ain s   co n tain in g   s tr ea m s   o f   n o r m al  I o T   tr af f ic  an d   cy b e r - attac k s .   B o T - I o T   d ataset  is   u s ed   f o r   th s o u r ce   d o m ain   b ec au s it  co n tain s   s u b s tan tial  am o u n o f   I o T   n et wo r k   ac tiv ity   d ata,   wh er ea s   U NSW - N B 1 5   d ataset  is   u s ed   f o r   t h tar g et  d o m ai n   d u to   its   r a r ity   a n d   d is p r o p o r tio n ate  r e p r esen tatio n   o f   I o T   n etwo r k   tr af f ic   co m p r is ed   o f   cy b e r - attac k s .   T o   ev alu ate  attac k   d etec tio n ,   f o u r   d if f e r en t d atasets   will b cr ea ted   as d escr ib ed .   B o t - I o T   d ataset  as  s o u r ce   d o m ain   d ataset  h as  a   v o l u m o f   7 3   m illi o n   s am p le  [ 2 4 ] .   Fo r   th is   r esear ch ,   5 o f   th e   d ataset  will  b u s e d ,   to talin g   a p p r o x im ately   3 . 6   m illi o n   s am p les  [ 2 5 ] .   T h 5 d ataset  in clu d es  n o r m al  tr af f ic  s am p les  an d   4   ca teg o r ies  o f   attac k s ,   n am el y   d en ial  o f   s er v ice  ( Do S),   d i s tr ib u ted   d en ial  o f   s er v ice  ( DDo S),   r ec o n n aiss an ce ,   an d   in f o r m atio n   th ef t w h ic h   s h o wn   in   T a b le  1 .   UNS W - NB 1 5   as   t a r g e t   d o m a i n   d a t as e [ 2 6 ] ,   c r e a t e d   u s i n g   t h e   I X I A   P e r f e c tSt o r m   t o o l   i n   t h   C y b e r   R a n g e   L a b   a t   U N SW   C a n b e r r a   t o   g e n e r a t e   a   c o m b in a t i o n   o f   m o d e r n   n o r m a l   a c t i v i t i es   a n d   s y n t h e t ic  c o n t e m p o r a r y   a t t a c k   b e h a v i o r s .   T h e   A r g u s   t o o l   a n d   B r o - I D S   w e r e   u t i li z e d ,   a n d   1 2   a l g o r i t h m s   w e r e   d e v el o p e d   t o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A tta ck   d etec tio n   in   i n tern et  o th in g s   n etw o r ks w ith   d ee p   lea r n in g   u s in g     ( R iki  A b d illa h   H a s a n u d d in )   205   p r o d u c e   4 9   f e a t u r e s   l a b e l e d   as  n o r m a l   a n d   a t t a c k .   T h e   a t t ac k   c a t e g o r i e s   w e r e   c l ass i f i e d   i n t o   9   g r o u p s   b a s e d   o n   t h e   n a t u r e   o f   t h e   a t ta c k s   [ 2 7 ] .   T h e   t o t a l   n u m b e r   o f   r e c o r d s   is   2 , 5 4 0 , 0 4 7   w h i c h   s h o w n   i n   T a b l 2 .           Fig u r 2 .   R esear ch   m eth o d o l o g y   d iag r am       T ab le  1 .   Dis tr ib u tio n   o f   B o t - Io T   5 % d ataset   N a me   S u b c a t e g o r y   D e scri p t i o n   R e c o r d   %   N o r mal   N o r mal   N a t u r a l   t r a n sa c t i o n   4 7 7   0 . 0 0   D D o s   TC P   UDP   H TTP   A t t a c k   w h e r e   m u l t i p l e   c o m p r o m i se d   c o m p u t e r   sy st e ms  a t t a c k   a   t a r g e t ,   c a u s i n g   a   D O S   1 , 9 2 6 , 6 2 4   5 2 . 5 1   D o s   TC P   UDP   H TTP   A   ma l i c i o u s   a t t a c k   t o   c r i p p l e   t h e   s e r v i c e s   o f f e r e d   b y   a   s i t e ,   serv e r   o r   n e t w o r k   o v e r l o a d i n g   t h e   t a r g e t   o f   i t s   a ss o c i a t e d   b y   f l o o d i n g   t h e   si t e   w i t h   ma n y   r e q u e st s   1 , 6 5 0 , 2 6 0   4 4 . 9 7   R e c o n n a i ss a n c e   OS   F i n g e r p r i n t i n g   S e r v i c e   S c a n n i n g   A l l   t h e   d i f f e r e n t   st r i k e s s i mu l a t i n g   a t t a c k g a t h e r i n g   i n f o r ma t i o n   9 1 , 8 8 2   2 . 5 0   I n f o r mat i o n   t h e f t   K e y l o g g i n g   D a t a   e x f i l t r a t i o n   S t e a l i n g   o f   p e r so n a l   u ser  i n f o r ma t i o n   79   0 . 00       T ab le  2 .   Dis tr ib u tio n   o f   UNSW - NB 1 5   d ataset   N a me   D e scri p t i o n   R e c o r d   %   N o r mal   N a t u r a l   t r a n sa c t i o n   d a t a   2 , 2 1 8 , 7 6 4   8 7 . 3 5   G e n e r i c   A t t a c k   a g a i n s t   b l o c k c i p h e r s wi t h   a   g i v e n   b l o c k   a n d   k e y   s i z e   ( n o t   c o n si d e r i n g   i t s s t r u c t u r e )   2 1 5 , 4 8 1   8 . 48   Ex p l o i t s   A t t a c k   t h a t   e x p l o i t s v u l n e r a b i l i t i e s,   t a k i n g   a d v a n t a g e   o f   se c u r i t y   p r o b l e ms  ( o f   a n   o p e r a t i n g   sy st e o r   a   p i e c e   o f   s o f t w a r e )   k n o w n   b y   t h e   a t t a c k e r s.   4 4 , 5 2 5   1 . 75   F u z z e r s   A t t a c k   t h a t   s u sp e n d s   a   p r o g r a m   o r   n e t w o r k ,   f e e d i n g   i t   w i t h   r a n d o m l y   g e n e r a t e d   d a t a .   2 4 , 2 4 6   0 . 95   D o s   A   mal i c i o u a t t a c k   t h a t   ma k e a   ser v e r   o r   n e t w o r k   r e so u r c e   u n a v a i l a b l e ,   o v e r l o a d i n g   t h e   t a r g e t   o f   t h e   a sso c i a t e d   i n f r a st r u c t u r e   w i t h   a   f l o o d   o f   I n t e r n e t   t r a f f i c .   1 6 , 3 5 3   0 . 64   R e c o n n a i ss a n c e   C o m p r i s e d i f f e r e n t   a t t a c k t h a t   g a t h e r   i n f o r ma t i o n .   1 3 , 9 8 7   0 . 55   A n a l y s i s   D i f f e r e n t   a t t a c k o n   p e n e t r a t i o n s (H T M f i l e s,  s p a m ,   a n d   p o r t   s c a n )   2 , 6 7 7   0 . 11   B a c k d o o r   A n   a t t a c k   t h a t   b y p a sses   a   s y s t e m   sec u r i t y   me c h a n i sm  t o   a c c e ss a   c o m p u t e r   o r   i t d a t a .   2 , 3 2 9   0 . 09   S h e l l c o d e   A t t a c k   t h a t   e x p l o i t s s o f t w a r e   v u l n e r a b i l i t i e u si n g   sm a l l   p i e c e s   o f   c o d e   a s   p a y l o a d s.   1 , 5 1 1   0 . 06   W o r ms   A t t a c k   w h e r e   t h e   a t t a c k e r   r e p l i c a t e i t sel f   t o   sp r e a d   t o   o t h e r   c o m p u t e r s.   1 7 4   0 . 01       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l ,   Vo l.  6 ,   No .   2 J u ly   2 0 2 5 20 2 - 2 1 3   206   As  in d icate d   b y   th e   d is tr ib u ti o n   o f   UNSW - NB 1 5 ,   wh ich   e x h ib its   r atio   o f   8 7 n o r m al   tr af f ic   an d   1 3 attac k   tr af f ic,   th s y s tem   f u n ctio n s   in   b alan ce d   m an n er   b etwe en   th ese  two   tr a f f ic  c ateg o r ies.  T h is   was  s u b s eq u en tly   b alan ce d   t o   ap p r o x im ate  a   r ea lis tic  s ce n ar io ,   r esu ltin g   in   5 0 o f   n o r m al   tr af f ic  an d   5 0 o f   attac k s .   T o   ascer tain   th e   ef f ic ac y   o f   th e   tr an s f e r   l ea r n in g - b a s ed   m o d el   in   d etec tin g   b o th   k n o wn   a n d   u n k n o w n   attac k s ,   th r ee   d is tin ct  d atasets   wer g en er ated   in   th tar g et  d o m ain   an d   ar p r esen ted   in   T a b le  3 .   a)   UNSW - N B 1 5 _ b ase4 d ataset  co n tain in g   n o r m al  tr af f ic  an d   th r ee   ty p o f   k n o wn   attac k s   ( g en er ic,   Do S,  an d   r ec o n n aiss an ce )   u s ed   f o r   t r ain in g   an d   d iv i d ed   in to   two   s u b d ataset:     UNSW - N B 1 5 _ b ase4 _ tr ain   : 7 5 % o f   UNSW - NB 1 5 _ b ase4   to   tr ain   m o d el  1 .     UNSW - N B 1 5 _ b ase4 _ test   2 5 o f   UNSW - NB 1 5 _ b ase4   to   ev alu ate  th ef f ec tiv e n ess   in   d etec tio n   o f   k n o wn   attac k s .   b)   UNSW - N B 1 5 _ f ir s t - test d ataset  to   ev alu ate  ef f ec tiv en ess   in   d etec tio n   o f   u n k n o w n   at tack s   ( ex p lo its ,   f u zz er s ,   an alis is ,   b ac k d o o r ,   s h ellco d e,   an d   wo r m s ) .   c)   UNSW - N B 1 5 _ f u ll - test d atas et  to   ev alu ate  ef f ec tiv en ess   in   d etec tio n   o f   attac k   ty p k n o wn   attac k s   ( g en er ic ,   Do S,  an d   r ec o n n aiss an ce )   an d   u n k n o wn   attac k s   ( ex p lo its ,   f u zz er s ,   an alis is ,   b ac k d o o r ,   s h ellco d e ,   an d   wo r m s ) .   I is   im p o r tan to   n o te  th at  p h a s es  1   an d   2   o f   th f r am ewo r k s   i n v o lv d ata  p r o ce s s in g .   I n   th tr an s f er   lear n in g - b ased   m o d el  u n d er   d esig n ,   th o u tp u f r o m   th co n v o l u tio n al  b ase  is   u tili ze d   as  in p u f o r   th e   class if ier .   Su b s eq u en tly ,   th d atasets   f o r   th s o u r ce   an d   tar g et  d o m ain s   m u s b tr ain e d   with   th s am in p u t   f o r m ats  an d   f ea tu r es.  Fo r   t h is   s tu d y ,   n ew  v er s io n s   wer g e n er ated   f o r   b o th   d atasets   with   th eir   1 5   c o m m o n   f ea tu r es,  wh ich   ar e   s h o wn   in   T ab le  4 .   I n   th is   p h ase,   th c o lu m n s   wi th   s tr in g   f o r m ats  ar e   co n v er te d   to   n u m er ic   f o r m ats  u s in g   t h o n e   h o en co d in g   ( OHE )   m eth o d .   T h co lu m n s   f o r m atted   in   h ex a d ec im al  ( HE X)   ar co n v er ted   to   d ec im al   ( DE C )   f o r m at.   lo g ar ith m ic  p r o ce d u r is   ap p lied   to   th co lu m n s   ( ie. ,   d u r ,   s b y tes,  d b y tes,  an d   s p k ts )   wh ich   h av co n ce n tr ated   v al u es  at  0 .   St an d ar d   n o r m aliza tio n   o f   th d ataset  is   p er f o r m ed   to   p r ev en o v er f itti n g   an d   p o ten tial  b ias  in   th r esu lts .   Fin ally ,   th d ata  is   tr an s f o r m ed   in to   an   im ag f o r m at   in to   1 f o r m at     ( i.e . ,   v ec to r   o f   len g th   2 4   y ield in g   d im e n s io n s   o f   [ 1 ] ,   [ 2 4 ] ).       T ab le  3 .   Dis tr ib u tio n   o f   UNSW - NB 1 5   s u b d ataset     U N S W - NB 1 5 _ b a se 4 _ t r a i n   U N S W - N B 1 5 _ b a se 4 _ t e st   U N S W - N B 1 5 _ f i r st - t e s t   U N S W - N B 1 5 _ f u l l - t e st   N a me   R e c o r d   %   R e c o r d   %   R e c o r d   %   R e c o r d   %   N o r mal   1 8 3 , 9 6 9   5 1 . 6 7   6 1 , 4 6 5   5 0 . 0 1   7 5 , 4 6 2   5 0 . 0 0   3 2 1 , 2 8 3   5 0 . 0 0   G e n e r i c   1 6 0 , 1 9 8   4 4 . 9 9   5 3 , 9 3 8   4 3 . 8 8         2 1 5 , 4 8 1   3 3 . 5 3   Ex p l o i t s           4 4 , 5 2 5   2 9 . 5 0   4 4 , 5 2 5   6 . 9 3   F u z z e r s           2 4 , 2 4 6   1 6 . 0 7   2 4 , 2 4 6   3 . 7 7   D o s   8 , 9 7 1   2 . 5 2   4 , 0 7 3   3 . 3 1         1 6 , 3 5 3   2 . 5 4   R e c o n n a i ss a n c e   2 , 9 0 9   0 . 8 2   3 , 4 3 4   2 . 7 9         1 3 , 9 8 7   2 . 1 8   A n a l y s i s           2 , 6 7 7   1 . 7 7   2 , 6 7 7   0 . 4 2   B a c k d o o r           2 , 3 2 9   1 . 5 4   2 , 3 2 9   0 . 3 6   S h e l l c o d e           1 , 5 1 1   1 . 0 0   1 , 5 1 1   0 . 2 4   W o r ms           1 7 4   0 . 1 2   1 7 4   0 . 0 3       T ab le  4 .   1 5   co m m o n   f ea tu r es i n   b o th   d ataset   No   B o t - I o T   U N S W N B - 15   Ty p e     D e scri p t i o n   1   P r o t o   P r o t o   N o mi n a l   Te x t u a l   r e p r e se n t a t i o n   o f   t r a n sac t i o n   p r o t o c o l p r e s e n t s   i n   n e t w o r k   f l o w   2   S a d d r   S r c i p   N o mi n a l   S o u r c e   I P   a d d r e ss .   3   S p o r t   S p o r t   I n t e g e r   S o u r c e   p o r t   n u mb e r .   4   D a d d r   D st i p   N o mi n a l   D e st i n a t i o n   I P   a d d r e ss.   5   D p o r t   D sp o r t   I n t e g e r   D e st i n a t i o n   P o r t   n u mb e r .   6   S p k t s   S p k t s   F l o a t   S o u r c e - to - d e st i n a t i o n   p a c k e t   c o u n t   7   D p k t s   D p k t s   F l o a t   D e st i n a t i o n - to - so u r c e   p a c k e t   c o u n t .   8   S b y t e s   S b y t e s   F l o a t   S o u r c e - to - d e st i n a t i o n   b y t e   c o u n t   9   D b y t e s   D b y t e s   F l o a t   D e st i n a t i o n - to - so u r c e   b y t e   c o u n t .   10   S t a t e   S t a t e   N o mi n a l   Tr a n s a c t i o n   st a t e .   11   S t i me   S t i me   Ti mes t a m p   R e c o r d   st a r t   t i m e .   12   Lt i m e   Lt i m e   Ti mes t a m p   R e c o r d   e n d   t i me .   13   D u r   D u r   F l o a t   R e c o r d   t o t a l   d u r a t i o n .   14   A t t a c k   La b e l   B i n a r y   C l a s s l a b e l :   0   f o r   n o r ma l   t r a f f i c ,   1   f o r   a t t a c k .   15   C a t e g o r y   a t t a c k _ c a t   N o mi n a l   C y b e r a t t a c k   f a mi l y .       2 . 4 .     T ra ns f er   lea rning   a nd   m o del desig n   I n   p h ase  3 ,   m o d el  1   is   co n s t r u cted   as  b ase  m o d el   u s in g   th B o T - I o T   d ataset,   wh ich   h as  b ee n   r an d o m l y   p ar titi o n e d   in to   7 5 tr ain in g   d ata  an d   2 5 test i n g   d ata.   I n   p h ase  4 ,   m o d el  1   e x p er ien ce d   an   u p d ate   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A tta ck   d etec tio n   in   i n tern et  o th in g s   n etw o r ks w ith   d ee p   lea r n in g   u s in g     ( R iki  A b d illa h   H a s a n u d d in )   207   th at  in teg r ated   th k n o wled g ac q u ir ed   in   th s o u r ce   d o m ain   in to   th tar g et  d o m ain ,   r esu lti n g   in   th f o r m atio n   o f   m o d el  2 .   I n   m o d el   2 ,   t h c o n v o lu ti o n al  b ase  o f   th e   o r ig i n al  b ase  m o d el  is   f ix ed ,   an d   th class if ier   is   f ed   with   its   o u tp u ts .   M o d el  2   is   t r ain ed   u s in g   th e   UNSW - NB 1 5 _ B ase4 _ tr ain   d ataset,   w h ich   r ep r es en ts   7 5 o f   th UNSW - N B 1 5 _ B ase4   d ataset.   I n   th f in al  p h ase  o f   th ev alu atio n ,   m o d el   2 ' s   ca p ab ilit ies  to   d etec b o th   k n o wn   an d   u n k n o wn   att ac k s   will  b ass e s s ed   by  u s in g   th UNSW - NB 1 5 _ f ir s t_ test   an d     UNSW - N B 1 5 _ f u ll_ test   d atasets .   T h is   ap p r o ac h   e n co m p as s es  b o th   k n o wn   a n d   u n k n o w n   attac k   s ce n ar io s ,   th er eb y   e n s u r in g   a   co m p r eh en s iv ass es s m en t o f   Mo d el   2 ' s   ca p ab ilit ies.   T h is   s tu d y   d esig n s   a n d   d ev elo p s   1 D - C NN  f o r   attac k   d etec tio n   in   I o T   n etwo r k s .   Mo d el  1   s er v es  as  th b ase  m o d el,   an d   m o d el   2   a d d s   k n o wled g e   f r o m   it.  T h e   p r o p o s ed   m o d els  a r o u tlin ed   in   Fig u r 3 .   T h f ir s t   m o d el  ( h er ea f ter   r ef er r e d   to   as  " m o d el  1 ")   co n s is ts   o f   an   in p u lay er ,   two   b lo ck s   o f   co n v o lu tio n   lay er s ,   a   f latten   lay er ,   a   f u lly   co n n ec t ed   lay er ,   a n d   an   o u tp u lay e r .   E ac h   b lo c k   c o m p r is es  co n v o lu tio n al  lay er ,   a   n o r m aliza tio n   lay er ,   p o o li n g   lay er ,   an d   a   d r o p o u lay e r .   T h co n v o l u tio n   la y er   is   a   cr i tical  co m p o n en o f   d ee p   lear n in g   alg o r ith m s ,   r esp o n s ib le  f o r   ex tr ac ti n g   f ea tu r es   f r o m   r aw   d ata.   I ac co m p lis h es  th is   b y   lear n in g   d ata  attr ib u tes  f r o m   s m all  s u b - s am p les  o f   th e   in p u t   d at a,   en s u r in g   th e   p r eser v atio n   o f   th u n d er l y in g   ass o ciatio n s   b etwe en   d ata  p o i n ts .   T h o b jectiv o f   lay er   n o r m aliza tio n   is   to   n o r m alize   all  in p u ts   to   s p ec if ic  n eu r al  n etwo r k   lay er .   T h l ay er   n o r m aliza tio n   lay er   is   r esp o n s ib le  f o r   s tan d ar d izin g   th o u tp u o f   th e   co n v o l u tio n   lay er   f o r   th m ax   p o o lin g   lay e r .   T h m a x   p o o li n g   lay er   is   r esp o n s ib le  f o r   d eter m in in g   th to ta l   n u m b er   o f   f ea tu r es  p r esen in   ea ch   p atc h .   I t   id en tifie s   th f ea tu r es  th at  d em o n s tr ate  th g r ea test   d o m in a n c with in   s p ec if ic  lo ca lized   r e g io n s .   T h is   p r o ce s s   en a b les  th n etwo r k   to   p r io r itize  th e   m o s s ig n if ican elem en ts   wh ile  ef f ec tiv ely   r ed u cin g   r e d u n d a n cy .   s p atial  d r o p o u lay er   is   em p lo y ed   to   elim in at th en tire   f ea tu r e   m ap   r at h er   t h an   in d iv id u al  u n its .   T h f latten   lay er   is   f u lly   c o n n ec ted   to   d en s lay e r .   T h f in al   lay er   o f   th e   m o d el  is   d esig n ated   as th o u t p u t la y er   f o r   b in ar y   class if icati o n .   Mo d el  2   r ep r esen ts   an   u p d ate d   v er s io n   o f   m o d el   1 .   I t   co m p r is es  an   in p u t   lay er ,   f r o ze n   l ay er   with   tr an s f er   lear n in g   f o r   th b ase   m o d el,   f latten   lay er ,   th r ee   b lo ck s   o f   f u lly   c o n n ec ted   la y er s   with   d r o p o u t   lay er ,   a n d   a n   o u tp u t   lay er .   T h in p u t   lay er   co n tai n s   an   eq u al  n u m b er   o f   f ea tu r es.   Du r in g   th tr ai n in g   o f   th e   b in ar y   class if icatio n   m o d el,   th co n v o lu tio n   lay er s ,   n o r m ali za tio n   lay er s ,   p o o lin g   lay er s ,   d r o p o u lay er s ,   an d   f latten   lay er s   wer f r o ze n .   Du r in g   th tr ain in g   p h ase,   lear n in g   was  p er m itted   ex clu s iv ely   in   th d en s an d   o u tp u t la y e r s .   As d em o n s tr ate d   in   Fig u r 3 ,   g en er al  p er s p e ctiv f r o m   b o th   m o d els is   p r e s en ted .           Fig u r 3 .   Gen e r al  v iew  o f   m o d el  1   an d   m o d el  2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l ,   Vo l.  6 ,   No .   2 J u ly   2 0 2 5 20 2 - 2 1 3   208   I n   m o d el   1 ,   th in p u t f o r   1 D - C NN  is   two - d im en s io n al.   I n itially ,   an   in p u t v ec to r   [ 1 ] ,   [ 2 4 ]   is   g en er ated   to   ac co m m o d ate  th 1 5   c o m m o n   f ea t u r es  in   p h ases   1   an d   2 .   Su b s eq u en to   t h in co r p o r atio n   o f   th i n p u t   lay er ,   th m o d el  was  au g m en ted   with   f o u r   co n v o l u tio n   lay er   b lo ck s .   T h co n v o l u tio n   o p er atio n   in   th f i r s lay er   is   co n f ig u r ed   with   6 4 - f ilt er   co n f ig u r atio n ,   2 4 - f i lter   k er n el  s ize,   r ec tifie d   l in ea r   u n it  ( R eL U)   ac tiv atio n   f u n ctio n ,   an d   th s am p ad d in g   p ar am eter .   T h e   lay er   n o r m aliza tio n   ad j u s ts   t h p r ec ed in g   lay er   ac tiv atio n   s ep ar ately   f o r   ea ch   s am p le  in   g iv en   b atch .   T h m ax im u m   p o o lin g   l a y er   p r o v i d es  s o lu tio n   th at   en s u r es  th p r eser v atio n   o f   th m o s s alien f ea tu r es,  th e r eb y   en h a n cin g   th ef f icien cy   o f   th tr ain in g   p r o ce s s   an d   im p r o v i n g   t h p e r f o r m an ce   o f   th m o d el.   s p atial  d r o p o u lay er   is   em p lo y ed   to   r eg u lar ize  th t r ain in g   d ata  m o d el  an d   m itig ate  o v e r f itti n g ,   with   d r o p   v alu o f   0 . 0 5 .   I is   n o tewo r th y   t h at  ea ch   o f   th f o u r   co n v o l u tio n   lay e r s   em p lo y s   i d en tical  p ar am ete r s .   T h e   class if icatio n   co m p o n en c o m p r is es  f u lly   co n n ec ted ,   f latten ed ,   an d   d e n s lay er s .   T h f latten   lay er   is   ap p li ed   to   th m o d el,   th er e b y   tr an s f o r m i n g   th ten s o r   in to   a   s h ap th at  is   eq u iv alen t to   th ten s o r   elem en ts .   T h f latten   lay er   is   co n n ec ted   to   f u lly   co n n ec ted   d en s lay er ,   an d   th d e n s lay er   is   co n n e cted   to   th o u tp u lay er .   T h e   d en s lay er   co n tain s   5 1 2   n e u r o n s ,   an d   s in g le   n eu r o n   is   r esp o n s ib le  f o r   im p lem en tin g   th e   s ig m o id   ac tiv at io n   f u n ctio n   in   t h o u tp u t   lay er .   T h e   m o d el  h as  b ee n   tr ain e d   o v er   th c o u r s o f   1 5   ep o ch s ,   with   b atc h   s ize  o f   2 5 6   an d   an   Ad am   o p tim i ze r   with   lea r n in g   r ate  o f   2 × 1 0 - T h is   tr ain in g   p r o ce s s   h as  b ee n   im p lem e n ted   to   m in im ize  th e r r o r   f u n ctio n   an d   th b i n ar y   cr o s s - en tr o p y   lo s s   f u n ctio n .   I n   m o d el   2 ,   th co n v o l u tio n   lay er   f r o m   th e   m o d el  1   is   to   b f r o ze n   in   o r d er   to   p r e v e n weig h t   ch an g es  d u r in g   tr ain i n g .   T h is   lay er   is   to   b e   f o llo wed   b y   th r e b lo ck s   o f   f u lly   co n n ec ted   la y er s .   T h e   f ir s lay e r   co n s is ts   o f   5 1 2   n eu r o n s   with   d r o p   v alu o f   0 . 4 ,   th s ec o n d   lay er   co n s is ts   o f   2 5 6   n eu r o n s   with   a   d r o p   v alu e   o f   0 . 3 ,   a n d   th last   lay er   co n s is ts   o f   1 2 8   n eu r o n s   with   d r o p   v alu o f   0 . 2 .   T h o u t p u lay er   is   co m p r is ed   o f   s in g le  n eu r o n   th at  ex h ib its   s ig m o id   ac tiv atio n .   T h m o d el  h as  b ee n   tr ain ed   o v er   5 0   e p o ch s ,   with   b atch   s ize  o f   4 0 9 6 ,   an   Ad am   o p tim ize r   with   lear n in g   r ate  o f   6 ×1 0 - 5 ,   an d   b in ar y   cr o s s - en tr o p y   lo s s   f u n ctio n .   T h e   tr ain in g   p a r am eter s   f o r   b o th   m o d els ar s u m m ar ized   in   T ab le   5 .     2 . 5 .     E v a lua t i o n m et rics   I n   p h ase  5 ,   th two   m o d els  ar v alid ated   u s in g   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   F1 - s co r e,   a n d   ar ea   u n d er   th r ec eiv er   o p er atin g   ch a r ac ter is tic  cu r v ( AUC - R OC )   s co r e.   Acc u r ac y   is   d ef i n ed   as   th p r o p o r tio n   o f   s am p les  th at  ar co r r ec tly   id en tifie d ,   ex p r ess ed   as  p er ce n tag o f   th to tal  n u m b er   o f   s am p les.  Pre cisi o n   i s   q u an tifie d   b y   th p r o p o r tio n   o f   in s tan ce s   th at  ar ac cu r ately   class if ied   to   th to tal  tr u p o s itiv ( T P)  an d   f alse   p o s itiv ( FP )   ca s es.  T h ca lcu latio n   o f   r ec all  is   d eter m in ed   b y   t h d iv is io n   o f   th t o tal  n u m b e r   o f   T P   m ea s u r em en ts   b y   th to tal  T an d   f alse  n eg ativ ( FN)   m ea s u r em en ts .   T h F1 - s co r is   d eter m in ed   b y   th e   ca lcu latio n   o f   th weig h te d   a v er ag o f   p r ec is io n   an d   r ec al l.  Fu r th er m o r e,   th e   C NN  m o d el' s   v alid atio n   is   s u p p o r ted   b y   th e   f alse  p o s itiv r ate  ( FP R ) ,   d ef in ed   as  th e   n u m b er   o f   n o r m al   s am p les  th at  ar class if ied   as   p o s itiv e,   an d   th f alse  n eg ativ r ate  ( FNR ) ,   d en o tin g   th n u m b er   o f   ab n o r m al  s am p les  th at  ar id en tifie d   as   n eg ativ e.   T h e   Ma tth ews  co r r e latio n   co ef f icien ( MCC )   is   m etr ic  th at  co n s id er s   tr u a n d   f alse  p o s itiv es  an d   n eg ativ es,  th er e b y   p r o v i d in g   a   b alan ce d   m ea s u r o f   class if icatio n   p er f o r m a n ce .   T h r a n g o f   p o s s ib le  v alu es  is   f r o m   - 1   to   1 .   I n   th is   co n te x t,  1   in d icate s   p er f ec p r ed ictio n ,   0   in d icate s   n o   b etter   th an   r an d o m   ch a n ce ,   a n d   - 1   in d icate s   to tal  d is ag r ee m en b etwe en   p r ed ictio n   an d   tr u p r ed ictio n   [ 2 8 ] .       = (  +  ) (  +  +  +  )   ( 1 )       =  (  +  )   ( 2 )       =  (  +  )   ( 3 )     1    = 2 × (   ) (  +  )   ( 4 )      =  ×     ×  (  +    ) × (  +  ) × (  +  ) × (  +  )     ( 5 )     2 . 6 .     Sy s t e m   s et up   T h tr an s f er   lear n in g   ex p e r im en tal  en v ir o n m en was  co n s tr u cted   o n   an   Asu s   X4 4 1 UB   lap to p ,   wh ich   is   s u p p o r ted   b y   th f o llo wi n g   h ar d war s p ec if icatio n s an   I n tel®  C o r e™   i3 - 6 0 0 6 U   C PU   @   2 . 0   GH z   p r o ce s s o r   an d   8   GB   o f   R AM   DDR4 .   T h is   lap to p   m o d el  is   s u p p o r ted   b y   an   NVI DI A®  GeFo r ce ®  MX 1 1 0   2   GB   GD DR 3   g r ap h ics  ca r d   with   GPU  d r iv er ,   c u d 1 2 . 2 . 2 ,   C u DNN  8 . 9 . 7 . 2 9 ,   an d   T en s o r R T   1 0 . 2 . 0 .   T h Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A tta ck   d etec tio n   in   i n tern et  o th in g s   n etw o r ks w ith   d ee p   lea r n in g   u s in g     ( R iki  A b d illa h   H a s a n u d d in )   209   o p er atin g   s y s tem   u tili ze d   in   th is   s tu d y   is   Ub u n tu   2 2 . 0 4   OS,  wh ich   is   eq u i p p ed   with   Py th o n   3 . 1 1 . 0 ,   T en s o r f lo 2 . 1 5 . 1 ,   Scik it - L ea r n ,   an d   Ker as p ac k a g es.       T ab le  5 .   T h p ar am ete r   o f   m o d el  1   an d   m o d el  2   La y e r   N a me   M o d e l   1   M o d e l   2   N u mb e r   D e scri p t i o n   N u mb e r   D e scri p t i o n   I n p u t     I n p u t   l a y e r   1   2 4   f i t u r   1   2 4   f i t u r   H i d d e n   l a y e r   C o n v 1 D   2   F i l t e r   = 6 4 ,   P a d d i n g   =   sam e ,   K e r n e l _ s i z e   = 2 4 ,   A c t i v a t i o n   =   R e L u         N o r mal i z a t i o n   2           M a x P o o l 1 D   2   P o o l _ s i z e   = 2 ,   P a d d i n g   =   s a me         S p a t i a l   d r o p o u t   2   R a t e   = 0 . 0 5       C l a s si f i c a t i o n   D e n se     1   N e u r o n   = 5 1 2 ,   A c t i v a t i o n   =   R e l u   1   N e u r o n   = 5 1 2 ,   A c t i v a t i o n   =   R e l u ,   D r o p o u t   =0 . 4           1   N e u r o n   = 2 5 6 ,   A c t i v a t i o n   =   R e l u ,   D r o p o u t   =0 . 4           1   N e u r o n   = 1 2 8 ,   A c t i v a t i o n   =   R e l u ,   D r o p o u t   =0 . 2   O u t p u t   O u t p u t   l a y e r   1   N e u r o n = 1 ,   A c t i v a t i o n   =   S i g m o i d   1   N e u r o n   = 1 ,   A c t i v a t i o n   =   S i g m o i d   H y p e r p a r a me t e r s   Ea r l y   s t o p p i n g   ( mo n i t o r   =   v a l _ l o ss,  p a t i e n c e   = 5 )   O p t i mi z e r s   =   A d a m   Lo ss  f u n c t i o n   = B i n a r y C r o sse n t r o p h y   Le a r n i n g   r a t e   = 2 e - 5   B a t c h   si z e   = 2 5 6   E p o c h   = 1 5   Ea r l y   s t o p p i n g   ( mo n i t o r   =   v a l _ l o ss,  p a t i e n c e   = 5 ) ,   o p t i m i z e r s   =   A d a m   Lo ss  f u n c t i o n   =   B i n a r y C r o sse n t r o p h y   Le a r n i n g   r a te   = 6 e - 5   B a t c h   si z e   = 4 0 9 6   E p o c h   = 5 0       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     E v a lua t i o n m o del 1   a s   ba s m o del   Mo d el  1   as  b ase   m o d el   is   tr ai n ed   u s in g   th e   5 %   B o T - I o T   h as  an   o p tim al  attac k   d etec tio n   r ate  with   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e   ac h iev e   1 0 0 an d   MCC   o f   0 . 9 5 0 2   m ea n in g   th a alm o s all  tr af f ic  ca n   b e   d etec ted   ac cu r ately .   H o wev er ,   s o m n o r m al   tr af f ic  is   id en tifie d   b y   th e   m o d el  as   attac k   tr af f ic,   a n d   s o m attac k   tr af f ic,   p ar ticu la r ly   r ec o n n aiss an ce   ty p tr af f ic,   is   d etec ted   as  n o r m al  tr af f ic.   T h co m p lete  r esu lts   o f   tr af f ic  d etec tio n   f r o m   th is   m o d el  ar e   s h o wn   in   T a b les 6   an d   7.       T ab le  6 .   Per f o r m an ce   o f   b ase  m o d el   N a me   D e t e c t e d   N o t   d e t e c t e d   D e t e c t e d   N o r mal   1 0 4   2   9 8 . 1 1   D D o s   3 8 5 , 2 8 2   0   1 0 0 . 0 0   D o s   3 3 0 , 0 9 7   0   1 0 0 . 0 0   R e c o n n a i ss a n c e   1 6 , 4 3 8   9   9 9 . 9 5   I n f o r mat i o n   t h e f t   16   0   1 0 0 . 0 0     T ab le  7 .   Me tr ics o f   b ase  m o d e l   M e t r i c s   V a l u e   A c c u r a c y   1 0 0 . 0 0 %   P r e c i s i o n   1 0 0 . 0 0 %   R e c a l l   1 0 0 . 0 0 %   F1 - S c o r e   1 0 0 . 0 0 %   M C C   0 . 9 5 0 2         3 . 2 .     E v a lua t i o n m o del 1   wit ho ut  t ra ns f er   lea rning   I n   th is   s tag e,   m o d el  1   is   tr ai n ed   u s in g   th UNSW - N B 1 5 - B ase4 _ tr ain   d ataset  an d   tes ted   u s in g   th UNSW - N B 1 5 - f ir s t_ test   d atas et.   T h d ataset  co n tain s   ty p es  o f   attac k s   th at  h a v n o b ee n   tr ain ed   ( u n k n o wn   attac k s ) ,   allo win g   f o r   th ass ess m en t o f   m o d el  1 ' s   ab ilit y   to   d etec t n ew  ty p es o f   attac k s .   Mo d el  1   is   ca p ab le  o f   d etec tin g   n o r m al  tr a f f ic  well,   b u f o r   u n k n o wn   attac k ,   esp ec ially   f u zz er s   an d   an aly s is ,   it  h as  lo d etec tio n   r ate  o f   4 8 . 1 7 a n d   4 1 . 6 4 r e s p ec tiv ely .   Fu r th er m o r e ,   m o d el  1   will  b test ed   with   UNSW - NB 1 5 _ f u ll_ test   to   d eter m in th ex ten to   wh ich   d etec tin g   k n o wn   attac k s   an d   u n k n o wn   attac k s .   T h ca p ab il ity   o f   m o d el  1   f o r   attac k   d etec tio n   is   q u ite  g o o d .   Ho wev er ,   th e r ar e   s till   ty p e s   o f   attac k s   th at  r em ain   i n ad e q u ately   d etec tab le,   s u ch   as  b ac k d o o r   an d   s h el lco d e,   it  h as   lo d etec tio n   r ate   o f   8 2 . 0 7 an d   8 4 . 6 5 %.  T h e   co m p lete  r esu lts   o f   tr af f ic  d etec tio n   f r o m   m o d el  ar e   s h o wn   in   T ab le  8 .     3 . 3 .     E v a lua t i o n m o del 2   ( mo del 1   wit h t ra ns f er   lea rning )   At  th is   s tag e,   m o d el  2   is   co n s t r u cted   wh er m o d el  1   is   en h an ce d   with   tr an s f er   lear n in g ,   al lo win g   f o r   u n d er s tan d i n g   th at  th u s o f   tr an s f er   lear n in g   ca n   ass is m o d el  2   in   d etec tin g   b o th   k n o wn   an d   u n k n o wn   attac k s   m o r e   ef f ec tiv ely   co m p ar ed   to   m o d el  1 .   I n   f ir s t te s t u s in g   UNSW - N B 1 5 _ f ir s t_ test   d ataset,   m o d el  1   h as   ab ilit y   to   d etec u n k n o wn   attac k s   an d   h as  im p r o v ed   b ec au s e   o f   tr an s f er   lea r n in g   c o m p a r ed   to   with o u it.  On ly   th f u zz er s   an d   wo r m s   h av d etec tio n   r ate  o f   9 6 %,  wh ile  o th er s   h av r ates  ab o v 9 7 %.  T h s ec o n d   test   wil l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l ,   Vo l.  6 ,   No .   2 J u ly   2 0 2 5 20 2 - 2 1 3   210   u s th UNSW - N B 1 5 _ f u ll_ te s d ataset,   wh ich   in clu d es  b o th   k n o wn   a n d   u n k n o w n   attac k s .   Fo r   u n k n o wn   attac k   ty p es,  a n aly s is   h as   th h ig h est d etec tio n   r ate  at  9 9 . 8 4 %,  wh ile  b ac k d o o r s   h av th lo west d etec tio n   r ate  at  8 9 . 3 6 %.  Fo r   k n o wn   attac k   d et ec tio n s ,   r ec o n n aiss an ce   h as th h ig h est d etec tio n   r ate  at  9 9 . 9 4 %,  an d   e x p l o its   h av th lo west  d etec tio n   r ate   at  9 4 . 5 3 %.  T h co m p lete  r es u lts   o f   th d etec tio n   r ate  f r o m   m o d el  2   ar s h o wn   in   T ab le  9 .       T ab le  8 .   Dete ctio n   r ate  in   m o d el  1   with o u tr an s f e r   lea r n in g   N a me   U N S W - N B 1 5 - f i r s t _ t e s t   U N S W - N B 1 5 _ f u l l _ t e st   D e t e c t e d   N o t   d e t e c t e d   D e t e c t e d   D e t e c t e d   N o t   d e t e c t e d   D e t e c t e d   N o r mal   7 4 , 5 1 8   7 9 4   9 8 . 9 5   3 1 6 , 0 8 6   4 , 5 0 7   9 8 . 5 9   G e n e r i c         2 1 3 , 5 4 5   1 7 3   9 9 . 9 2   Ex p l o i t s   1 8 , 5 5 6   9 , 7 6 1   6 5 . 5 3   2 5 , 7 4 1   2 , 5 7 6   9 0 . 9 0   F u z z e r s   1 0 , 3 6 5   1 1 , 1 5 2   4 8 . 1 7   2 0 , 6 4 3   8 7 4   9 5 . 9 4   R e c o n n a i ss a n c e         1 1 , 8 3 5   19   9 9 . 8 4   D o S         3 , 6 5 0   2 1 3   9 4 . 4 9   S h e l l c o d e   1 , 2 9 7   2 1 4   8 5 . 8 4   1 , 2 7 9   2 3 2   8 4 . 6 5   A n a l y s i s   2 5 9   3 6 3   4 1 . 6 4   6 0 7   15   9 7 . 5 9   B a c k d o o r   2 4 4   1 1 3   6 8 . 3 5   2 9 3   64   8 2 . 0 7   W o r ms   67   67   5 0 . 0 0   1 6 9   5   9 7 . 1 3       T ab le  9 .   Dete ctio n   r ate  in   m o d el  2   ( m o d el  1   with   tr a n s f er   lea r n in g )   N a me   U N S W - N B 1 5 - f i r s t _ t e s t   U N S W - N B 1 5 _ f u l l _ t e st   D e t e c t e d   N o t   d e t e c t e d   D e t e c t e d   D e t e c t e d   N o t   d e t e c t e d   D e t e c t e d   N o r mal   7 2 , 9 0 3   2 , 4 0 9   9 6 . 8 0       3 1 6 , 0 3 9       4 , 5 5 4   9 8 . 5 8     G e n e r i c           2 1 3 , 6 9 2       26   9 9 . 9 9     Ex p l o i t s   2 7 , 5 8 8   7 2 9   9 7 . 4 3       2 6 , 7 6 8       1 , 5 4 9   9 4 . 5 3     F u z z e r s   2 0 , 7 2 5   7 9 2   9 6 . 3 2       2 1 , 0 1 7       5 0 0   9 7 . 6 8     R e c o n n a i ss a n c e           1 1 , 8 4 7       7   9 9 . 9 4     D o S           3 , 7 7 9       84   9 7 . 8 3     S h e l l c o d e   1 4 7 1   40   9 7 . 3 5       1 , 3 5 9       1 5 2   8 9 . 9 4     A n a l y s i s   6 2 1   1   9 9 . 8 4       6 2 1       1   9 9 . 8 4     B a c k d o o r   3 5 0   7   9 8 . 0 4       3 1 9       38   8 9 . 3 6     W o r ms   1 6 8   6   9 6 . 5 5       1 6 9       5   9 7 . 1 3         3 . 4 .     Va lid a t i o n o f   t he  m o del   First,  th d etec tio n   r ate  f r o m   b o th   test s   co m p ar ed   an d   in d ic ated   s ig n if ican im p r o v em e n t.  Ov er all,   in   f ir s test ,   UNSW - NB 1 5 _ f ir s t_ test   d ataset  u s ed ,   ea ch   t y p o f   u n k n o wn   attac k   s h o wed   im p r o v em e n t,  p ar ticu lar ly   f o r   a n aly s is ,   wh ic h   in cr ea s ed   b y   5 8 . 2 0 f r o m   4 1 . 6 4 %   to   9 9 . 8 4 %,  an d   f u zz e r s ,   wh ich   in c r ea s ed   b y   4 8 . 1 5 f r o m   4 8 . 1 7 to   9 6 . 3 2 %,  w h ile  th d etec tio n   o f   n o r m al  tr af f ic  h as  d ec r ea s ed   f r o m   9 8 . 9 5   t o   9 6 . 8 0 %.   T h e   d etec tio n   o f   n o r m al  tr af f ic   is   s lig h tly   l o wer   b e ca u s th tr ai n in g   o f   m o d el  1   was  co n d u cte d   with   th B o T - I o T   d ataset,   wh ich   h as  v er y   s m a ll  p er ce n ta g o f   n o r m al  tr af f ic  co m p ar e d   to   attac k   tr af f ic.     I n   s ec o n d   test   u s ed   UNSW - NB 1 5 _ f u ll_ test   to   ass ess   its   ca p ab ilit y   in   d etec tin g   b o th   k n o wn   a n d   u n k n o wn   attac k s .   Ov er all,   ea ch   ty p o f   u n k n o wn   attac k   h as  also   s h o w n   an   in cr ea s e,   with   u n k n o w n   a ttack   ty p es  s u ch   as   b ac k d o o r s   an d   ex p lo its   ex h ib i tin g   s ig n if ican im p r o v em en o f   7 . 7 2 an d   5 . 2 9 wh ile  f o r   k n o wn   attac k s ,   Do in cr ea s ed   b y   3 . 3 4 f r o m   9 4 . 4 9 to   9 7 . 8 3 %,  r esp ec tiv ely .   Ho wev er ,   th d etec tio n   r a te  o f   n o r m al  tr af f ic   s till   s l ig h tly   d ec r ea s ed   b y   - 0 . 0 1 %.   T h co m p lete  r esu lts   o f   th e   co m p ar is o n   an d   im p r o v em e n d etec tio n   r ates  f r o m   b o th   m o d els  ar s h o wn   in   T ab le  1 0 .   T h e   f o llo win g   co n clu s io n s   ca n   b e   d r a wn   f r o m   th is   d ata.   I h as  b ee n   d em o n s tr ated   t h at   Mo d el  2 ,   wh en   e m p lo y i n g   th e   tr an s f er   lear n in g   m eth o d ,   ex h ib its   an   en h an ce d   d etec tio n   r a te  f o r   b o th   k n o wn   an d   u n k n o wn   attac k s .   T h k n o wn   attac k   d etec tio n   r ate  r an g es  f r o m   9 7 . 8 3 to   9 9 . 9 9 %,   with   th u n k n o wn   attac k   d etec tio n   r ate  r an g in g   f r o m   8 9 . 3 6 to   9 9 . 8 4 %.  co m p ar is o n   o f   m o d els  1   an d   2   r e v ea ls   th at  th latter u tili zin g   tr an s f er   lear n i n g ,   en h an ce s   th d etec tio n   r ate  f o r   u n k n o wn   attac k s   b y   u p   to   5 8 . 2 0 %,  an d   f o r   k n o w n   attac k s   b y   u p   to   7 . 2 9 %.  T h er e f o r e,   m o d el   2   with   tr a n s f er   lea r n in g   d em o n s tr ates  s ig n if ican en h a n ce m en in   th d etec tio n   o f   b o th   k n o wn   an d   u n k n o w n   attac k s ,   d esp ite  th r ed u ce d   r ep r esen tatio n   in   th d ataset,   wh en   co m p ar ed   with   th m o d el.   C o m p ar is o n   was  m ad b etwe en   th ev alu atio n   m etr ics  f r o m   b o th   test s .   Mo d el  1   was  in itiall y   ev alu ated   f o r   its   ca p ac ity   to   d etec u n k n o wn s   u s in g   th UN SW - N B 1 5 _ f ir s t_ test   d ataset.   T h m o d el' s   o v er all   ac cu r ac y   was  f o u n d   to   b e   8 2 . 4 2 %,  with   a   p r ec is io n   o f   5 8 . 6 9 %,  r ec all  o f   9 7 . 4 9 %,  an   F1 - s co r o f   6 3 . 6 4 %,   an d   an   MCC   o f   0 . 6 5 7 3 .   Mo d el  1   was  also   ev alu ated   f o r   th d etec tio n   o f   b o th   u n k n o w n   an d   k n o wn   attac k s   u s in g   th UNSW - N B 1 5 - f u ll _ test   d ataset.   I n   th is   p ar ticu lar   in s tan ce ,   th ac cu r ac y   r at was  r ec o r d ed   at  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A tta ck   d etec tio n   in   i n tern et  o th in g s   n etw o r ks w ith   d ee p   lea r n in g   u s in g     ( R iki  A b d illa h   H a s a n u d d in )   211   9 8 . 5 5 %,   th e   p r ec is io n   r ate  at   9 8 . 5 0 %,  t h r ec all   r ate  at   9 8 . 3 4 %,  th e   F1 - s co r e   at  8 7 . 2 9 %,  an d   th MCC   at  0 . 9 7 0 9 .   co m p a r ativ an aly s is   o f   th o v er all  m etr ics  f o r   b o th   s o lu tio n s   r ev ea ls   th at   m o d el  2   ex h ib its   s u p er io r   p e r f o r m an ce   in   all  m etr ics  wh en   co m p ar e d   to   m o d el  1 .   T h ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   an d   F1 - s co r e   m etr ics  h av b ee n   e n h an ce d   b y   1 4 . 4 9 %,  3 8 . 3 1 %,  a n d   2 2 . 9 5 %,  r esp ec tiv ely ,   in   th e   d et ec tio n   o f   u n k n o wn   attac k s .   Fu r th er m o r e,   th ese  m etr ics  h av b ee n   im p r o v ed   b y   0 . 3 1 %,  0 . 6 7 %,  an d   0 . 3 4 %,  r esp ec tiv ely ,   wh en   co n s id er in g   b o th   k n o wn   an d   u n k n o wn   attac k s .   E v alu atio n   m etr ics  f r o m   b o th   test s   ar co m p ar ed .   Mo d el  1   was  ev alu ated   f ir s o n   th d etec tio n   o f   u n k n o wn   with   th e   UNSW - NB 1 5 _ f ir s t_ test   d ataset.   I ac h ie v es  an   o v er all  ac c u r ac y   o f   8 2 . 4 2 %,  p r ec is io n   o f   5 8 . 6 9 %,  r ec all  o f   9 7 . 4 9 %,  an   F1 - s co r o f   6 3 . 6 4 %,  an d   an   MCC   o f   0 . 6 5 7 3 .   Mo d el  1   was   also   ev alu ated   f o r   th d etec tio n   o f   b o th   u n k n o w n   an d   k n o wn   attac k s   u s in g   th UNSW - N B 1 5 - f u ll_ test   d ata s et.   I n   th is   ca s e,   th e   ac cu r ac y   is   9 8 . 5 5 %,  p r ec is io n   is   9 8 . 5 0   %,  r ec all  is   9 8 . 3 4 %,   F1 - s co r i s   8 7 . 2 9 % ,   an d   MCC   is   0 . 9 7 0 9 .   I f   th e   o v er all  m etr ics  f o r   b o t h   s o lu tio n s   ar co m p ar e d ,   we  ca n   co n clu d th at  m o d el  2   o u tp er f o r m s   m o d el  1   f o r   all   m etr ics.  Acc u r ac y ,   p r ec is io n   a n d   F1 - s co r ar im p r o v ed   b y   1 4 . 4 9 %,  3 8 . 3 1 % ,   an d   2 2 . 9 5 in   th d etec tio n   o f   u n k n o wn ,   a n d   0 . 3 1 %,  0 . 6 7 %,  an d   0 . 3 4 r esp ec tiv ely   wh e n   co n s id er in g   b o th   k n o wn   an d   u n k n o wn   attac k s .   T h p r im ar y   f ac to r   co n t r ib u ti n g   to   th is   en h an ce m en is   th f aster   co n v er g en ce   o f   th o p ti m izatio n   alg o r ith m   to   o p tim al  weig h ts   in   m o d el   2   wh en   th weig h ts   ar in it ial ized   in   s im ilar   d o m ain .   T h is   co n tr asts   with     m o d el  1 ,   wh ich   c o m m en ce s   f r o m   th b eg in n in g   an d   u tili ze s   r an d o m   weig h ts .   An o th er   m et r ic  th at  h as  s h o wn   n o tab le  im p r o v em e n is   MCC .   Mo d el  2   d em o n s tr ates  h ig h er   MCC   v alu es  d u t o   two   p r im ar y   f ac to r s th e   o cc u r r e n ce   o f   u n k n o wn   attac k s   an d   th im b ala n ce d   n at u r e   o f   th d ataset.   I ca n   b co n clu d ed   f r o m   th ese  f ac to r s   th at  m o d el  2   m ak es  s u p er io r   p r ed ictio n s   in   ter m s   o f   attac k   d etec tio n .   T h is   is   cr itical  co n s id er atio n   i n   ad ap tin g   th m o d el  to   d if f er en t I o T   d ev ice  tr a f f ic  p atter n s .   As d em o n s tr ated   in   T ab le  1 1 ,   th is   s tu d y   p r o v id es a   co m p r eh e n s iv ev alu atio n   o f   t h p er f o r m an ce   m etr ics f r o m   m o d els 1   an d   2 .       T ab le  1 0 .   C o m p ar is o n   a n d   im p r o v em e n t d etec tio n   r ate  in   m o d el  1   a n d   m o d el  2   N a me   U N S W - N B 1 5 - f i r s t _ t e s t   U N S W - N B 1 5 - f u l l _ t e st   M o d e l   1   ( %)   M o d e l   2   ( %)   I mp r o v e   ( %)   M o d e l   1   ( %)   M o d e l   2   ( %)   I mp r o v e   ( %)   N o r mal   9 8 . 9 5   9 6 . 8 0   - 2 . 1 5   9 8 . 5 9   9 8 . 5 8   - 0 . 0 1   G e n e r i c         9 9 . 9 2   9 9 . 9 9   0 . 0 7   Ex p l o i t s   6 5 . 5 3   9 7 . 4 3   3 1 . 9 0   9 0 . 9 0   9 4 . 5 3   3 . 6 3   F u z z e r s   4 8 . 1 7   9 6 . 3 2   4 8 . 1 5   9 5 . 9 4   9 7 . 6 8   1 . 7 4   R e c o n n a i ss a n c e         9 9 . 8 4   9 9 . 9 4   0 . 1   D o S         9 4 . 4 9   9 7 . 8 3   3 . 3 4   S h e l l c o d e   8 5 . 8 4   9 7 . 3 5   1 1 . 5 1   8 4 . 6 5   8 9 . 9 4   5 . 2 9   A n a l y s i s   4 1 . 6 4   9 9 . 8 4   5 8 . 2 0   9 7 . 5 9   9 9 . 8 4   2 . 2 5   B a c k d o o r   6 8 . 3 5   9 8 . 0 4   2 9 . 6 9   8 2 . 0 7   8 9 . 3 6   7 . 2 9   W o r ms   5 0 . 0 0   9 6 . 5 5   4 6 . 5 5   9 7 . 1 3   9 7 . 1 3   0       T ab le  1 1 .   C o m p ar is o n   o f   ev al u atio n   m etr ics f r o m   m o d el  1   a n d   m o d el  2   M e t r i c   U N S W - N B 1 5 - f i r s t _ t e s t   U N S W - N B 1 5 - f u l l _ t e st   M o d e l   1   M o d e l   2   I mp r o v e m e n t   M o d e l   1   M o d e l   2   ( %)   I mp r o v e m e n t   A c c u r a c y   8 2 . 4 2 %   9 6 . 8 8 %   1 4 . 4 9 %   9 8 . 5 5 %   9 8 . 8 6 %   0 . 3 1 %   P r e c i s i o n   5 8 . 6 9 %   9 7 . 0 0 %   3 8 . 3 1 %   9 8 . 5 0 %   9 9 . 1 7 %   0 . 6 7 %   R e c a l l   9 7 . 4 9 %   9 5 . 4 8 %   - 2 . 0 1 %   9 8 . 3 4 %   9 8 . 4 0 %   0 . 0 6 %   F1 - S c o r e   7 3 . 2 7 %   9 6 . 2 2 %   2 2 . 9 5 %   9 8 . 4 4 %   9 8 . 7 2 %   0 . 3 4 %   M C C   0 . 6 5 7 3   0 . 9 3 5 8   0 . 2 7 8 5   0 . 9 7 0 9   0 . 9 7 7 0   0 . 0 0 6 1       4.   CO NCLU SI O N   I n   t h i s   r es e a r c h ,   w e   i n v es t i g ate   t h e   d e t e ct i o n   c a p a b il i ti e s   o f   t r a n s f e r   l ea r n i n g - b a s e d   m e t h o d s   f o r   b o t h   u n k n o w n   a n d   k n o w n   a t t a c k s   in   I o T   n e t w o r k s   w i t h   s c a r ce   a n d   u n b a l a n c e d   d a t a s e ts .   T o   t h i s   e n d ,   w e   d e v e l o p   a n   e f f i c i e n t   a tt a c k   d e t e ct i o n   f r a m e w o r k   t h a t   c o m b i n e s   k n o w l e d g e   t r a n s f e r   a n d   m o d e l   r e f i n e m e n t ,   a c h i e v i n g   h i g h   d e t e c t i o n   a c c u r ac y   f o r   b o t h   k n o w n   a n d   u n k n o w n   a t t a c k s .   T h e   B o T - I o T   d a t as e t   i s   u ti l iz e d   to   l e a r n   k n o w l e d g e   ( s o u r c e   d o m a i n )   a n d   is   a p p l i ed   t o   t h e   U NSW - NB 1 5   d a t as e ( t a r g e t   d o m a i n ) .   T o   e v al u a t e   th e   p e r f o r m a n c e   a n d   f e a s i b il i t y   o f   t h e   p r o p o s e d   t r a n s f e r   l e a r n i n g - b a s e d   m o d e l ,   w e   g e n e r a t U NSW - NB 1 5 _ f i r s t - t es d a t as e t   t o   e v a l u a t e   e f f e ct i v e n es s   i n   d e te c t i o n   o f   u n k n o w n   a t t a c k s   a n d   U N SW - NB 1 5 _ f u l l - t es t   d a t a s et   t o   e v al u a t e f f e c t i v e n es s   i n   d e te c t i o n   o f   k n o w n   a n d   u n k n o w n   a t t a c k s .   W e   f i n d   t h a t   t r a n s f e r   l ea r n in g   a n d   f i n e - tu n i n g   i m p r o v e   t h e   m o d e l   f o r   t h e   d e t e c t i o n   o f   i n   d e t e c t i o n   o f   k n o w n   a n d   u n k n o w n   a t t a c k s .   T h e   e x p e r i m e n t a l   r e s u lts   s h o w   t h a t   t h e   t r a n s f e r   l e a r n i n g - b a s e d   m o d e l   a c h i e v e s   h i g h   a c c u r a c y ,   p r e c i s i o n ,   F 1 - s c o r e   a n d   M C C .   F o r   f u t u r r e s e a r c h ,   g r e a t e r   e f f o r ts   wi l l   b e   m a d e   t o   e x p l o r e   a n d   i m p l em e n t   a d v a n c e d   a r c h i t e ct u r e s   o f   t r a n s f e r   l e a r n i n g - b a s e d   m o d e l s   i n   a d d r e s s i n g   a tt a c k   d e t e c t i o n   is s u es   b y   u t i l i z in g   s o u r c e   a n d   t a r g e t   d o m a i n s   t h a t   h a v e   d i f f e r e n t   c l a s s   l a b el s ,   i n   o r d e r   t o   f u r t h e r   e n h a n c e   t h e   p e r f o r m a n c e   a n d   f e a s i b il i t y   o f   I o T   a tt a c k   d e t e ct i o n   s y s t e m s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.