I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   3 9 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 025 ,   pp .   1 765 ~ 1 775   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 3 9 .i 3 . pp 1 76 5 - 1 775             1765     Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   CNN - GR U   b a sed  c y b e r - a t t a c k   c l a ss i f i c a t i o n   a n d   d e t e c t i o n   w i t h   th e   C IC ID S - 2 0 1 7   d a t a set   u si n g   o p t i m i z a t i o n   a l g o r i t h m   f o r   h o n e y   b a d g e r       K ati k am   M ah e s h ,   K u n jam   N age s w ar a   R ao   D e p a rt m e n t   o C o m p u t e S c i e n c e   a n d   S y s t e m s   E n g i n e e ri n g ,   A U C E   ( A ),   A n d h ra   U n i v e r s i t y ,   V i s a k h a p a t n a m ,   I n d i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J a n   5 20 25   R e v i s e A pr   4 2025   A c c e pt e J ul   2 2025       T he   s h e e r   v o l um e   o f   da t a   e xc ha ng e d   h a s   g r o w t hr o ug i nf o r m a t i o a nd   c om m uni c a t i o ns   t e c hno l o gy   ( I C T )   s w i f t l y   g r o w i ng   i m po r t a nc e   s i nc e   t h e   a t t a c ke r s   be ne f i t   f r o m   i l l e g a l   a c c e s s   t o   n e t w o r k   da t a   a n i n t r o duc e   po s s i bl e   da ng e r s   f o r   da t a   t he f t   o r   a l t e r a t i o n .   I t   i s   c o ns i d e r e d   a   s i g ni f i c a n t   ba r r i e r   t o   m o ni t o r   t he   ne t w o r t r a f f i c   f o r   c y be r - a t t a c k   de t e c t i o a n c l a s s i f i c a t i o w i t a l a r m   r i ng   t o   i nf o r m   t o   ne t w o r a dm i n i s t r a t o r .   W i t K D D - C U P 99,   c o n v e nt i o na l   m a c hi ne   l e a r ni ng   m e t ho ds   l i k e   de e n e u r a l   n e t w o r k   ( D N N ) ,   a   ki nd   o f   a r t i f i c i a l   ne u r a l   ne t w o r k   ( A N N ) ,   c a n no t   de t e c t   a nd   c l a s s i f y   no v e l   a t t a c ks   t y pe s   a nd  l a c ks   c l a r i t y   r e g a r d i ng   a c c ur a c y .   T he   C I C I D S   2017   da t a s e t ,   w h i c i s   i m p r o v e i n   t hi s   s t u dy ,   s e r v e s   a s   t r a i ni ng   da t a   f o r   t he   m o de l   a nd   us e f ul   f r a m e w o r k   t ha t   c o m bi ne s   a   hy br i d   c o nvo l ut i o na l   n e ur a l   ne t w o r k   ( C N N )   w i t h   t he   g a t e d   r e c ur r e n t   u ni t   ( G R U )   t e c hni q ue .   T he   pr i m a r y   a i m   o f   t hi s   e f f o r t   i s   t o   c l a s s i f y   di f f e r e nt   s e c ur i t y   a t t a c ks   a n c l a s s i f y   c ybe r t hr e a t s   w i t h   ho ne y   ba dg e r   o pt i m i z a t i o a l g o r i t hm   ( H B O A ) .   T o   s t r e n g t he t h e   pe r f o r m a nc e   c r i t e r i a   f o r   v a r i o us   a s s a u l t   t y pe s ,   s uc a s   F 1 - s c o r e ,   r e c a l l ,   pr e c i s i o n,   a n o t h e r s ,   t he   H B O A   i s   u t i l i z e d   t o   m o di f y   t he   m o de l   p a r a m e t e r s   hi g h - l e v e l   f e a t ur e s   o ug ht   t o   be   e x t r a c t e d   f r o m   t he   ne t w o r da t a   us i ng   t h e   hy br i m o de l   a s s e s s e d   a nd   v e r i f i e d   by   s i m ul a t i o s t udi e s .   T h e   de t e c t i o a nd   c l a s s i f i c a t i o o ut pu t   f r o m   t h e   C N N - G R U   m o de l ,   w hi c h   de t e c t s   di f f e r e n t   s e c ur i t y   t hr e a t s   w i t h   g r e a t e r   a c c ur a c y   of   94% .   Ke y w or d s :   Co n v o l ut i o n a l   n e u ra l   n e t w o r k     D e e n e u r a l   n e t w o r k   F e a t u r e   s e l e c t i o n   G a t e r e c u rr e nt   u n i t   H o n e y   b a dge r   o pt i m i z a t i o n   N e t w o r s e c ur i t y   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   K a t i k a m   M a h e s h   D e pa rt m e n t   o f   Co m put e S c i e n c e   a nd  S y s t e m s   E n gi n e e r i n g ,   A U CE   (A ) A n d hra   U ni v e r s i t y   V i s a k h a pa t n a m - 53 0003 ,   I ndi a   E m a i l :   ka t i k a m m a h e s h@ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   R e a l - t i m e   s e c ur i t y   t hr e a t   i de nt i f i c a t i o a nd  m i t i g a t i o de pe n d   o t hr e a t   de t e c t i o a n d   r e s po n s e   s y s t e m s .   T h e s e   s o l ut i o n s   f o r e c a s t   a n s t o t hr e a t s   i n   a   v a r i e t y   of   d o m a i n s ,   i n c l udi n g   n e t w o r ks ,   c l o ud,   e n dpo i n t s ,   e m a i l ,   a nd  a ppl i c a t i o n s   t hr o ug h   t h e   a pp l i c a t i o n   o f   a r t i f i c i a l   n e u ra l   n e t w o r ks   (A N N s ),   t h e   c l o s e s t   n e i g h b o r s   c o n v e n t i o n a l   t e c hn i que s   i n   m a c h i n e   l e a rn i ng  ( ML )   a n de e l e a rni n ( DL ) ,   de c i s i o n   t r e e s   (D T ) a n A N N .   H ow e v e r ,   t h e s e   M L   a n D L   t r i c ks   s t i l l   f a c e   c h a l l e n ge s   i n   ra i s i n de t e c t i o r a t e s   a n d   a r e   u na b l e   t de t e c t   n e w   a t t a c ks   l i ke   m a l w a r e   a t t a c ks ,   w e b   a s s a ul t s ,   a nd   l a c o f   s pe c i f i c   a c c ura c y   f o r   v a r i o us   a t t a c k   c l a s s e s   b a l a n c e   r e c o r ds   a r e   a n o t h e r   b i c o n c e rn.   T h e   ML   a pp r o a c h e s   t h a t   a r e   n o w   i n   us e   o n l y   w o r w i t t i n y   da t a s e t s   fo r   a c h i e v i ng  a l l   t h e s e   go a l s ,   t h e   t e c hn i q ue   s ugge s t   o pt i m i z e s   t h e   o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   f o r   h o n e y   b a dge r   i n c r e a s e   m o de l ' s   po w e r   a n d   a c c ura c y ,   w h i c w e r e   m e a n t   t o   e xt ra c t   h i g h - l e v e l   s t r uc t u r e s .   A f t e t h e   n e t w o r da t a   a o pt i m i z a t i o a l go ri t hm   a n d   us e d   t o   o pt i m i z e   t h e   h y b r i d   m o de l ' s   a s s e t   i s   us e i n   t hi s   e xc e l l e nt   a t t a c de t e c t i o n   m e t h o t o   p r o t e c t   n e t w o r s y s t e m s   a ga i n s t .   V a r i o us   t y pe s   of   a t t a c ks   t o   i m p r o v e   t h e   c o n v o l ut i o na l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   3 9 ,   N o .   3 ,   S e pt e m b e r   20 25 :   1 76 5 - 1 775   1766   n e u r a l   n e t w o r k - g a t e r e c urr e nt   u ni t   ( CN N - G R U )   m o de l ' s   pre s e n t a t i o n   a n d   i n c r e a s e   i t s   us e f ul n e s s   fo r   a t t a c de t e c t i o n ,   a o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m   f o r   h o n e y   b a dge i s   us e i t hi s   s t udy   ha v i n g   a a c c ura c y   of   94%  t h e   s ugge s t e h y b r i m o de l   us e s   a   f e a t u r e   e xt r a c t i o a nd  s e l e c t i o n   p r o c e s s   t h a t   c o m b i n e s   r e c ur s i v e   f e a t ur e   e l i m i na t i o n   (R F E ) .       2.   LI TER A TU R W O R K   T h e   gl o b a l   e n v i r o nm e nt   t h a t   m a ke s   i t   po s s i b l e   fo r   e l e c t r o n i c   i n f o r m a t i o t o   b e   f r e e l y   us e gl o b a l   i s   r e f e rr e t o   a s   a   c y be r   s y s t e m   o r   w i r e l e s s   n e t w o r i t   s e r v e s   a s   a i nt e rn a t i o n a l   c e nt e f o r   f r e e   a c c e s s   t r e s o ur c e s   a n d   i n f o r m a t i o n .   D a t a   t r a n s f e a nd  i n f o r m a t i o e xc ha n ge   a r e   c u rr e n t l y   do m i na t e d   [1] [2] .   N e t w o r s e c ur i t y   h a s   a l t e r e s i g n i f i c a n t l y   i r e s po n s e   t o   t h e   i nc r e a s e   i c y be r t hr e a t s   i a e ff o r t   t o   r e duc e   c y be r c ri m e s .   T e c hn o l o gi e s ,   e xpe r t s ,   a nd  p r o c e s s e s   a r e   a l l   pa r t   o f   n e t w o r s e c ur i t y ,   w h i c h   a i m s   t o   p r e v e n t   a t t a c ke r s   f r o m   m i s us i n i n f o rm a t i o n   [3] .   G e n e ra l l y ,   f o r   r e duc i ng  c y be r t hr e a t s :   a ut o m a t e a n d   t ra di t i o na l .   W h i l e   t h e   t r a i t s   o f   c y b e r a t t a c ks   a r e   c o n s t a nt l y   e vo l v i n g,   c o n v e n t i o n a l   a pp r o a c h e s   h a v e   d ra w b a c ks   l i ke   i m p r e c i s e   de t e c t i o n,   s h o ddy   s y s t e m   s e t t i n gs ,   a nd   l i m i t e d a t a   a c c e s s .   K um a e t   a l .   [4] ,   D i x i t   a nd  S i l a ka ri   [5]   a ut o m a t e t e c hni que s   t ha t   a r e   a b l e   t o   i de nt i f y   e m e r gi n g   c y b e r c r i m e s   by   l e a r ni n f r o m   e xpe r i e n c e   a r e   t h e   w a y   of   t h e   f ut u r e   f o r   c y be r s e c ur i t y .   Cy be r   r i s ks   a r e   a   r a nge   o f   m a l i c i o us   a c t i o n s   a i m e a t   c o l l e c t i n g   da t a ,   a f fe c t i n g   da t a   i n t e g r i t y ,   o r   c a us i n g   ha r m   t o   n e t w o r ks   a n d   c o m put i n de v i c e s   [6] .   S e v e r a l   i l l e g a l   a t t a c ks ,   de n i a l   of  s e r v i c e   (D oS h a rm ,   a nd  o t h e po t e nt i a l   ha z a r ds   b e l o n t o   t he   po t e n t i a l   a t t a c ks   [7] - [9].   T h e s e   a t t a c ks   a r e   b e e n   a b l e   t o   s t e a l   ke y   da t a   a n c o m pl e t e l y   s t o n e t w o r o pe r a t i o n.   D i s c o ve r i n v ul n e ra b i l i t i e s   a n us i n s e v e r a l   s i g n a t u r e - b a s e a nd  r u l e - b a s e s t r a t e gi e s   c a n   h e l r e duc e   [1 0] ,   [1 1].   B e c a us e   of   t h e i r   f l e xi b i l i t y ,   s e c ur i t y ,   a nd  r e m a r k a b l e   a c c ura c y ,   s e v e r a l   r e s e a r c h e r s   ha v e   s ugge s t e a p pl y i n M L   a n d   D L   a l g o r i t h m s   t o   s e c ur e   n e t w o r s y s t e m s   [12] - [14].   B o t h   o f   t h e s e   i de a s   ha v e   gr o w n   i n t o   f un d a m e nt a l   s t ra t e gi e s   f o r   p r e v e n t i ng  c y be r t hr e a t s   a n o v e r c o m i n g   t h e   l i m i t a t i o n s   o f   c o n v e n t i o na l   de f e n s e   s y s t e m s .   M L   a pp r o a c h e s   ha v e   dra w b a c ks   de s pi t e   t h e i i m po r t a n c e .   T h e s e   a rt i f i c i a l   i nt e l l i ge n c e   s ub t y pe   m o de l s ,   w hi c a r e   b a s e o n   e xpe r i e n c e   ra t h e t ha n   e xpl i c i t   p r o gra m m i ng,   m a y   f i n us e   i a   n u m b e r   o f   do m a i n s ,   i n c l udi ng  c y be r s e c ur i t y .   I n   n e t w o r s y s t e m s ,   t h e s e   m e t h o ds   a r e   e s s e n t i a l   f o r   de t e c t i n g   m a l w a r e   a nd   m a l i c i o us   n e t w o r b e h a v i o [1 5].   Co n v e n t i o n a l   a t t a c pr e v e n t i o t e c hni que s   i de n t i fy   a n d   c a t e go ri z e   n e t w o r a t t a c k s   us i ng   p r e s e t   s t a n d a r ds   a nd   p r o c e s s e s .   T h e y   f a l l   unde r   a   s pe c i f i c   c a t e go r y   of   de t e c t i n g   s ki l l s   a nd  f r e que n t l y   s t r ug gl e   t o   i de n t i fy   n o ve l   fo r m s   o f   a s s a ul t .   I n s t e a d   of   fo l l ow i n e s t a b l i s h e rul e s   a nd  r e qui r e m e nt s ,   M L   a n d   D L   a l go ri t hm s   c a a s s e s s   a l l   n e t w o r t ra f f i c   [16].   Ch e s n e y   e t   al .   [ 17]  a n Y a n e t   a l .   [18]  de v e l o pe a l go r i t hm s   t h a t   c a n   a c c ur a t e l y   de t e c t   a n f o r e c a s t   n e t w o r k   a t t a c ks   a nd  m o n i t o r   n e t w o r t r a f f i c .   T hi s   s t udy   i nt e n ds   t o   us e   a   h y b r i D L   m o de l   t ha t   c o m b i n e s   t w a pp r o a c h e s   i n   o r de t o   p r o duc e   e ff e c t i v e   o ut c o m e s   f o r   i m p r o v i n s e c u r i t y   of   c y be r   s e c uri t y   s y s t e m s   h a s   b e e n   r e c o gn i z e i n   num e r o us   pa s t   s t udi e s   [19] - [ 21] .   A s s e s s i n t he   us a ge   of   v a r i o us   m a c h i n e   l e a rn i ng  t e c hni que s   fo r   n e t w o r k   s y s t e m   s e c ur i t y   i s   t h e   m a i a i m   o f   t h e s e   r e v i e w   a rt i c l e s .   T h e   r e s e a r c h e r s   w h o   w a nt   t o   do   t h e i s t udy   i t hi s   f i e l b e n e f i t   g r e a t l y   f r o m   t h e s e   r e v i e w   a na l y s e s .   H ow e ve r ,   t h e   s t udy   of   pr o b l e m s   pe rt a i n i ng  t c y be r   s e c uri t y   i n e t w o r s y s t e m s   ha s   r e c e i v e l i t t l e   a t t e n t i o n   i t h e s e   r e v i e w   a r t i c l e s ,   w h i c h a v e   m o s t l y   fo c us e o n   t h e   a ppl i c a t i o n   o f   M L   t e c hni que s   [22 ] .   T hr e e   d i f fe r e n t   m e t h o ds   w e r e   t h e   s ub j e c t   of   t h e   s t udy :   s uppo r t   v e c t o r   m a c h i n e s   (S V M ),   D T ,   a nd  de e b e l i e f   n e t w or ks   (D B N ).   I t   de m o n s t r a t e s   h o w   ur ge n t l y   a   n e w   b e n c h m a r d a t a s e t   i s   n e e de t o   de t e rm i n e   l a t e s t   de v e l o p m e nt s   i l a c o f   di v e r s i t y ,   m i s s i ng  d a t a ,   a n d   i n a de qu a t e   de t e c t i o o f   a dv a n c e a t t a c ks   a r e   s o m e   of   t h e   p re s e n t   f i l e s '   d ra w b a c ks .   Cus t o m   l e a rni n m o de l s   t a i l o r e t o   c y be r s e c ur i t y   a ppl i c a t i o n s   a r e   i h i g h   de m a nd.   A c c o r di n g   t o   t h e   r e v i e w ,   f ur t h e l e a rni n g   m e t h o ds   s h o ul d   b e   e xpl o r e d   i o r de t o   de t e c t   c y be r t hr e a t s .   T h e   s t ud y   us e a   D L - b a s e a pp r o a c t o   i de nt i f y   V a ri o us   s e c ur i t y   t hr e a t s   a s   r e po rt e by   Ch e t ha na   e t   a l .   [23] .   B l a c h o l e   n o de s   i n   t h e   p a t r e duc e   n e t w o r pe r f o r m a n c e   due   t o   pa c ke t   l o s s .   T h e   r o ut i n g   a pp r o a c i t h i s   w o r k   r e duc e s   b l a c h o l e   n o de   p a c ke t   l o s s .   W o rm   h o l e   pe r m e a t i o n   i nt o   w i r e l e s s   n e t w o r ks   m a y   a l s o   r e s ul t   i n   i m p r o pe r   r o ut i ng  a nd  n e t w o r s e gm e nt a t i o n.   R e ga r dl e s s   of   t h e   n e t w o r de n s i t y   of   w i r e l e s s   a d   h o c   n e t w o r ks ,   w o r m ho l e s   c a b e   i de nt i f i e b y   a   f a s t   m e t h o t h a t   us e s   r o u n d   t ri p   du ra t i o a n d   o r d i na l   m ul t i d i m e n s i o na l   s c a l i n g .   W o r m h o l e s   c o nn e c t e by   b o t h   s h o r t   a n d   l o n g   pa t h s   c a b e   i de nt i f i e by   t hi s   m e t h o o f   de t e c t i o n .   I n   o r de r   t o   e n s ur e   t h e   de t e c t i o o f   e v e r y   po s s i b l e   w o r m h o l e   a n s t o unn o t i c e a s s a u l t s   i n t o   t h e   a d   h o c   n e t w o r k,   e xpe ri m e nt a l   t e s t i n i s   c a rri e o ut .   D L   m o de l s   w e r e   us e b y   M ugha i d   e t   a l .   [24]  t o   b ui l a nd  e xe c ut e   a   p h i s hi n de t e c t i o n   m e t h o d.   T h e   pu rpo s e   o f   t h e   D L   m o de l   i s   t o   di f fe r e nt i a t e   b e t w e e n   p h i s hi n g   a nd  a nt i - p hi s h i ng  c o m m u ni c a t i o n s   b y   ga t h e ri n g   b o t t h e   s t a n da rd   f e a t ur e s   of  e m a i l   c o n t e n t   a nd  o t h e r   d a t a .   T h e   m o de l   i s   t r a i n e us i n t hr e e   t e c hn i q ue s .   s e v e r a l   s e t s   o f   da t a .   A   c o m pa ri s o n   a n a l y s i s   de m o n s t ra t e d   t ha t   t h e   m o s t   a c c ura t e   a nd  p ra c t i c a l   f i n di ngs   w e r e   o b t a i n e w h e m o r e   f e a t u r e s   w e r e   us e d.   T h e   e nha n c e de c i s i o t r e e   m e t h o d   i pa rt i c ul a s h o w e o ff   i t s   i m p r o v e pe r f o r m a n c e   by   s uc c e s s i ve l y   a c hi e v i n a c c ura c y   s c o r e s   o f   88%,   100% ,   a n d   97%   a c r o s s   a l l   d a t a s e t s   us e d.   A   h y b r i CN N - G RU   m e t h o do l o g y   fo r   de v e l o pi n a   n e t w o r s e c uri t y   de s c r i b e by  Im ra na   e t   al .   [25] .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         CNN - G R U   b as e d   c y be r   at t ac k   c l as s i f i c a t i on   and   d e t e c t i on   w i t h   …  ( Kat i k am   Mah e s h )   1767   3.   P R O P O S ED   M ETH O D   T h e   m e t h o o f   a s s a ul t   de t e c t i o n ' s   de s i g i s   f o un de o t h e   s e c ur i t y   s y s t e m ' s   p ri n c i pl e ,   w hi c i s   t o   c o n t i n u a l l y   m o n i t o r   n e t w o r s y s t e m   da t a   f l ow   i n   o r de r   t o   de t e c t   a n c a t e go ri z e   v a r i o us   ki nds   o f   s e c ur i t y   a s s a ul t s .   A   h y b r i CN N   a nd  G R U   s y s t e m   w o r ks   l i ke   t h i s   t o   de t e c t   a t t a c ks   t o   i de nt i f y   c y be r a t t a c ks   t ha t   a r e   i n t r o duc e i n t o   n e t w o r s y s t e m s   by   t h e   a t t a c ke r ’s   m a l i c i o us   n e t w o r a s s a ul t s   e n a b l e   a t t a c ke r s   t o   t a ke   a dv a n t a ge   of   s y s t e m   f a c t s   a n g a i u n w a n t e ga i ni n g   e n t r y   t o   a   p r i v a t e   n e t w o r d a t a .   T h e   s u gge s t e a t t a c de t e c t i o n   f ra m e w o r k' s   i n i t i a l   go a l   i s   t o   c r e a t e   a e f f e c t i v e   m o de l   f o A t t ri b ut e   s e l e c t i o w i t t h e   h e l o m e t a h e u r i s t i c   H B O A   a l go ri t hm .       3. 1 .     D ata   c o l l e c t i o n   T h e   e xpe r i m e n t a l   a n a l y s i s   da t a   us e i n   t h i s   w o r o ri gi na t e f r o m   t h e   CIC - ID S - 2017  (“ C a n a di a In s t i t ut e   f o r   Cy be r s e c ur i t y   I n t r us i o D e t e c t i o S y s t e m s   E v a l ua t i o D a t a s e t   20 17” )   da t a s e t   t h e   c o l l e c t i o n   o ugh t   t o   c o n t a i b o t h   a t t a c da t a   a n d   n e t w o r t r a f f i c .   E a c h   u ni que   CS V   f i l e   w h i c h   h o l ds   t h e   d a t a   r e l a t e s   t o   a   di f fe r e nt   w e e k’s   da y   o t y pe   of   n e t w o r a c t i v i t y .   A   t o t a l   o f   154 , 29 0   s a m pl e s   ha d   b e e c o l l e c t e a n d   t a ke t o   b e   us e fo r   t h e   a na l y s i s ,   w i t a 8 0: 20   s pl i t   ra t i o   a c r o s s   t h e   t r a i ni n g   a n d   v a l i da t i o d a t a   (12343 a n d   308 58,   r e s pe c t i v e l y ).   N e t w o r t ra f f i c   da t a   w hi c h   c a p t u r e s   a   r a nge   o f   a c t i v i t i e s   a n d   po s s i b l y   h a z a r do us   h a b i t s ,   i s   c a pt u r e f o r   a   c e rt a i n   da y   o r   t i m e   pe r i o a n d   s a v e i a   CS V   f i l e   a f t e r   u pl o a di ng  t h e   d a t a s e t s   f o r   e a c s pe c i f i c   da y   t h e   w e e k' s   n u m b e r   o f   c o l l e c t e da t a   s a m p l e s   h a v e   b e e n   ga t h e r e i n t o   o n e   h o l i s t i c   d a t a s e t   t h e   i de a   i s   t o   o ut put   a   s i ngl e ,   s i z a b l e   D a t a F r a m e   by   b r i ngi n g   t o ge t h e t h e   s e v e r a l   d a t a - f r a m e s   t ha t   r e f l e c t   e a c da y   b y   c o m b i n i ng  n e t w o r t ra f f i c   da t a   f r o m   t h e   w h o l e   w e e i nt o   a   s i ngl e   d a t a s e t ,   t hi s   p r o duc e s   a   m o r e   c a rr y   o ut   v i e w   of   po s s i b l e   t hr e a t s   a n n e t w o r a c t i v i t y .     3. 1 . 1 .   Th e   C I C - IDS - 2017   d atas e t   f e atu r e s   A a c c e pt e b e n c hm a r k   f o r   t ra i ni n g   a n d   a na l y z i ng   i n t ru s i o n   de t e c t i o n   s y s t e m s   i s   m i l l i o n s   o e xa m pl e s   o f   n e t w o r f l ow   da t a   f r o m   r e a l - w o r l s c e n a ri o s   i n c l ud i n d i f fe r e nt   ki nds   o f   c y be r t hr e a t s   a nd  a t t a c ks   a r e   p r e s e n t e d .   I n s t a n c e s   i t h e   l a b e l l e d a t a s e t   c a b e   c l a s s i f i e a s   e i t h e r   m a l i c i o us   o b e n i g t ra f f i c   a s   s h o w n   i F i g u r e   1 .                   F i gu r e   1 .   CI C - ID S - 201 d a t a s e t   f e a t u r e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   3 9 ,   N o .   3 ,   S e pt e m b e r   20 25 :   1 76 5 - 1 775   1768   3. 2 .     D ata   p r e p r o c e s s i n g     O n c e   a   u n i f i e d   da t a s e t   ha s   b e e c r e a t e d   i t   i s   p r e - p r o c e s s e t o   r e m o v e   r e du n d a n c i e s   a n d   u n c e r t a i nt i e s   t o   gua ra n t e e   d a t a   c o n s i s t e n c y   v a r i o us   u n c e r t a i nt i e s   a r e   f i l t e r e o ut   s uc a s   a dd r e s s i n g   m i s s i n g   v a l ue s   a n d   e l i m i na t i n dupl i c a t e s .   T o   gua ra n t e e   p r e pr o c e s s i n i s   n e c e s s a r y   fo r   gua ra n t e e i n t h e   d a t a s e t ' s   qu a l i t y   a n d   i n t e g r i t y   pr e c e di n a ddi t i o n a l   a na l y s i s   o r   m o de l l i n g   t h e   E D A   [e xpl o r a t o r y   da t a   a n a l y s i s f a c i l i t a t e s   w e l l - i n f o r m e p r e p r o c e s s i n de c i s i o n s   b y   off e r i ng  i n s i g h t s   i n t o   da t a   c ha ra c t e ri s t i c s   f ur t h e rm o r e ,   b y   e s t a b l i s hi n t h e   v a l ue s '   u ppe a n d   l o w e l i m i t s   t ha t   c o n s t i t u t e   n o r m a l   da t a   po i n t s ,   t h e   d a t a ' s   o ut l i e r s   a r e   e l i m i n a t e d.   V a l ue s   t h a t   f a l l   o ut s i de   o f   t h e s e   ra n ge s   a r e   r e g a r de a s   po s s i b l e   o ut l i e r s .   V a l ue s   w hi c v a r y   i t h e   uppe a nd  l o w e r   bo un da ri e s   a r e   s ub s t i t u t e w i t t h e   a p p r o pri a t e   b o un ds   f o e a c c o l um us i ng  t h e   " N u m P y ' s   n p"   f u n c t i o by   ov e r s a m pl i n g   t h e   s y n t h e t i c   m i n o r i t y   ove r s a m pl i ng   t e c hni que   (S M O T E )   c o rr e c t s   u n b a l a n c e da t a   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2 .           F i gu r e   2 .   F ra m e w o r f o r   a t t a c c l a s s i f i c a t i o n       3. 2 . 1 .   H an d l i n g   th e   c l as s   i m b al an c e   u s i n s m o te   T h e   S M O T E   m e t h o o pt i m i z e s   a t t a c c l a s s i f i c a t i o a nd  de t e c t i o n   t o   c o r r e c t s   u n b a l a n c e da t a   a n d   m a i n t a i n s   t h e   o ri gi na l   t r a i n i ng   da t a s e t ' s   b a l a n c e   t h i s   t e c hni que   ge n e r a t e s   s y n t h e t i c   i n s t a n c e s   ra t h e t ha r e o r g a n i z i n g   m i n o r i t y   c l a s s   da t a s e t s   t hi s   t e c hni que   r e duc e s   ov e r f i t t i n g   p r o b l e m s   t ha t   a r e   f r e que nt l y   b r o ugh t   o n   by   ra n do m   o v e r s a m p l i ng.   S M O T E   c r e a t e s   n e w   s a m pl e s   b y   i n t e r po l a t i n g   a c r o s s   c l us t e r e d   po s i t i v e   s a m p l e s   w h i l e   f o c us i n o t h e   f e a t u r e   s pa c e   a s   s h o w n   i F i gu r e   3.     3. 3 .     F e atu r e   s e l e c t i o n     T h e   m a i n   a n r e l e v a n t   c ha r a c t e r i s t i c s   a r e   s e l e c t e by   e m pl oy i n a   D T t e c hni que   a n d   r e c ur s i v e   f e a t ur e   e l i m i na t i o o n e   f e a t u r e   s e l e c t i o n   t e c hni que   f o r   l o c a t i n g   t h e   da t a s e t ' s   s a l i e nt   f e a t u r e s   i s   t h e   R F E .   O n c e   t h e   l e a s t   i m po rt a nt   f e a t ur e s   a r e   c o n t i nua l l y   e l i m i n a t e u nt i l   t h e   r e qu i r e num b e o f   f e a t ur e s   i s   a c h i e v e a   m o de l   t h a t   i n c l ude s   t h e   r e m a i n i ng  f e a t u r e s   i s   p r o duc e a t   f i rs t ,   t h e   D T i s   c r e a t e a nd  us e a s   a n   e s t i m a t e   i t h i s   s t udy   30  f e a t u r e s   w i t a   s t e s i z e   o f   w e r e   c h o s e n   fo r   a n a l y s i s   m a k i n g   us e   o f   a   r e c ur s i v e   f e a t u r e   e l i m i na t i o n.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         CNN - G R U   b as e d   c y be r   at t ac k   c l as s i f i c a t i on   and   d e t e c t i on   w i t h   …  ( Kat i k am   Mah e s h )   1769         F i gu r e   3 .   S M O T E   h a ndl i ng  u n b a l a n c e d a t a       3. 4 .     A tta c k   d e t e c ti o n   m o d e l   T h e   c a pa c i t y   of   CN N   a   po pul a n e u r a l   n e t w o r m o de l   t ha t   i s   f r e que n t l y   us e i c l a s s i f i c a t i o n   a ppl i c a t i o n s   h a v i n g   t hr e e   m a i s t a ge s   s uc h   a s   l a y e r s   t ha t   a r e   c o m pl e t e l y   c o n n e c t e (F C),   po o l i n g,   a n d   c o n vo l ut i o n a l   c o n s t i t ut e   t h e   CN N   a r c h i t e c t u r e   us e i n   t h i s   s t udy .   T h e   da t a   o n   t h e   a t t a c i s   p r o v i de a s   i n put   a t   t h e   i n pu t   l a y e r   CN N s '   b a s i c   b ui l d i n g   b l o c ks ,   kn o w n   a s   c o n v o l ut i o na l   l a y e r s   us e   a   num b e l e a rna b l e   f i l t e r s   o r   ke rn e l s   t h a t   e xt ra c t   f e a t u r e s   by   c a rr y i n o v e r   i n pu t   i m a ge s   w i t h   da t a   g r o w i n m o r e   a b s t r a c t   i n   de e pe l a y e r s   t h e s e   f i l t e r s   a i d   i i de nt i f y i n pa rt i c ul a pa t t e rn s   o c ha r a c t e r i s t i c s   s uc a s   t h e   s o rt   o f   a t t a c a s   m o r e   l a y e r s   a r e   a dde t h e   n e t w o r k' s   de pt h   i n c r e a s e s   a nd  i t s   c a p a c i t y   t o   r e c o gn i z e   i nt r i c a t e   pa t t e rn s   i s   i m p r o v e d   c o n vo l ut i o n a l   l a y e r s   a r e   f o l l ow e by   F l a y e r s ,   w h i c h   f l a t t e n   o n e - di m e n s i o na l   v e c t o r s   de ve l o by   r e l a t i n g   t h e   f i na l   f e a t u r e   a s   s h o w n   i F i gu r e   4.     3. 4 . 1 .   CNN  m o d u l e   CN N   i s   c o m po s e o f   t e n s   o r   h u n d r e ds   o f   l a y e r s ,   e a c h   of   w h i c h   l e a rn s   t o   i de n t i fy   di s t i n c t i v e   e l e m e n t s   o f   a i m a ge .   T h e   o ut p ut   o f   e a c c o n v o l v e i m a ge   i s   us e d   a s   t h e   i nput   f o r   t h e   n e x t   l a y e r ,   a nd   e a c t r a i ni n g   i m a ge   i s   m a de   v i s i b l e   us i n v a r i o us   f i l t e r   r e s o l ut i o ns .   T h e   f i l t e r s   c a s t a r t   w i t v e r y   b a s i c   a t t ri b ut e s   l i ke   b r i g ht n e s s   a n d   e dge s   a n d   w o r k   t h e i w a y   up   t o   m o r e   de t a i l e d   o n e s   t ha t   gi v e   t h e   o b j e c t   a   di s t i n c t   i de nt i t y   a s   s h o w n   i F i gu r e   5.           F i gu r e   4 .   CN N - G R U   m o de l   f o r   a t t a c k   de t e c t i o n           F i gu r e   5 .   A r c h i t e c t ur e   o f   a   CN N   m o dul e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   3 9 ,   N o .   3 ,   S e pt e m b e r   20 25 :   1 76 5 - 1 775   1770   E a c h   po t e nt i a l   c l a s s ' s   c l a s s   p r o b a b i l i t i e s   a r e   p r o duc e by   t h i s   l a y e r ,   a n d   t h e   i nput   i m a ge ' s   p r o j e c t e d   c l a s s   i s   t h e   o n e   w i t h   t h e   h i g h e s t   p r o b a b i l i t y .   O r   a   d a t a   s a m p l e   X   de n o t e a s   t h a t ,   X   =   { x 1 ,   x 2 ,   x n} ,   a   m e t ri c   f o r   w e i ght   T h e   c o n v o l ut i o o pe r a t i o i l a y e r   i s   p r o v i de by   W ,   a   d i v e r ge n c e   o f   δ   gi v e a s   s h o w n   i ( 1 ) .     =     (   1 +   )   (1)     w h e r e     i s   t h e   kt ke rn e l   o ut pu t ,   1   i s   t h e   i n pu t   t o   t h e   kt c o n v o l ut i o na l   l a y e r ,   i s   t h e   c o n v o l ut i o na l   l a y e r ' s   o pe r a t i o n,   a n F   i s   t h e   a c t i v a t i o f un c t i o n   R e L U .   F o l l ow i n t h e   c o n v o l ut i o n   p r o c e s s ,   a n   a c t i v a t i o f un c t i o i s   a pp l i e d   t o   a m pl i fy   di f fe r e n c e s   a m o n f e a t u r e s   e xt ra c t e t hr o ug c o n v o l ut i o n .     3. 4 . 2 .   G R U   m o d u l e   A   po pul a r   r e c u rr e nt   n e u r a l   n e t w o r t y pe   f o r   da t a   c l a s s i f i c a t i o n   a nd  p r e di c t i o n   i s   t h e   G R U .   In   t h i s   s t udy ,   G RU   a l l o w s   t h e   n e u r o t o   t ra i t h e   a t t a c de t e c t i o m o de l   a n d   a da p t i v e l y   c a pt u r e   t h e   de pe n de n c i e s   o n   v a r i o us   t i m e   s c a l e s .   G R U   c r e a t e s   a   m e m o r y   m e c h a ni s m   by   m o dul a ri z i n t h e   n e u r o n' s   i n t e rn a l   da t a   f l ow .   B y   i m p r o v i n g   t h e   a b i l i t y   t o   pr e di c t   a nd  c l a s s i fy   da t a   i a t t a c de t e c t i o n ,   G R U   ra i s e s   t h e   a c c ura c y   of   de t e c t i o n .   T h e   G R U   a r c h i t e c t ur e   i n c o r po r a t e s   t w o   ga t e s   o n e   o f   w h i c i s   a   r e s e t   g a t e   r e s po n s i b l e   f o r   r e gu l a t i n g   t h e   i nt e gra t i o o f   n e w   i n p ut   a n d   a dj us t i n g   t h e   e x i s t i ng  m e m o r y   s t a t e   w i t t h e   i n c o m i n g   i n pu t   a s   s h o w n   i ( 2 )   a n ( 3 ) .     = (  xt +  1 +  )   (2)     =   ( + 1 + )     (3)       T h e   up da t e   g a t e   i t h e   G R U   i s   r e s po n s i b l e   f o r   c o nt r o l l i n g   a n d   s t o r i n g   p r e v i o us   m e m o r y   s t a t e   a n d   t h e   hi dde n   s t a t e   a s   de f i n e i ( 4 )   a nd  ( 5 ) .     ĥ =   (   +   1 + )   (4)     =     1   +   ( 1 )       (5)     In  t hi s   w o r k,   t h e   G R U   m o dul e   i s   e m p l oy e t o   e xt ra c t   t e m po r a l   i n pu t   d a t a   f e a t u r e s   t hr o ug h   a   r e c urr e nt   p r o c e s s .   S i m i l a r   t o   t h e   c o n v o l ut i o na l   l a y e r ,   G R U   ut i l i z e s   a n   a c t i v a t i o f un c t i o n ,   u t i l i z i n g   f un c t i o n s   s uc a s   t a nh  a nd   h a rd  s i gm o i d   f o r   i m pl e m e n t a t i o n.   T h e   pa ra m e t e r s   o f   t h e   CN N - G R U   a r e   o pt i m i z e d   us i ng   a   H B O A   a l go ri t hm ,   w hi c i s   di s c us s e i t h e   f o l l ow i n g   s e c t i o n.   G R U   pr o c e s s e s   s e que n t i a l   da t a   o n e   e l e m e n t   a t   a   t i m e ,   up da t i n g   i t s   h i dde s t a t e   a c c o r di n t o   t h e   p r e v i o us   h i dde s t a t e   a nd  t h e   c urr e nt   i n pu t   a s   s h o w n   i F i gu r e   6 .             F i gu r e   6 .   A r c h i t e c t ur e   o f   a   G R U   c e l l       3. 5 .     O p t i m i z at i o n   al go r i th m   fo r   h o n e b ad g e r   T h e   ps e udo c o de   fo r   t h e   H B O A   a l go ri t hm   us e s   t h e   CI CID S 2 017  d a t a s e t   a s   i nput .   S t e 1:   a t   v a r i o us   po i nt s ,   s c a t t e r   a e xpe c t e num b e o f   h o n e y   b a dge r s   a r o u n d   t h e   s e a r c a r e a .   S t e 2:   m e a s u r e   e a c h o n e y   b a dge r ' s   l e v e l   o f   f i t n e s s   w i t hi t h e   c o l o n y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         CNN - G R U   b as e d   c y be r   at t ac k   c l as s i f i c a t i on   and   d e t e c t i on   w i t h   …  ( Kat i k am   Mah e s h )   1771   S t e p   3:   gi v e   t h e   b e s t   h o n e y   b a dge r   t h e   m a xi m um   l e v e l   of   f i t ne s s .     S t e p   4:   c o n t i n ue   u nt i l   e a c h   h o n e y   b a dge r   i t h e   po pul a t i o s a t i s f i e s   a   t e rm i na t i o c ri t e r i o n .   (e . g . ,   t h e   m a x i m u m   n u m b e r   o f   i t e ra t i o n s   r e a c h e d) .     =      +   1     (   ) , = 1 , 2 , . , ,   (6)     w h e r e   L B   a n U B   r e pr e s e nt   t h e   l o w e r   a n uppe r   b o un ds   of   t h e   s e a r c h   s p a c e ,   r e s pe c t i v e l y ,   a n r i s   t h e   ra n do m   i nt e ge r.   T h e   de n s i t y   f a c t o r   (α)   b a l a n c e s   e xpl o ra t i o n   (di g gi n g)   w i t h   e x pl o i t a t i o n   ( h o n e y ). ,   w h i c i s   s h o w n   i ( 7 ) .       =     ( / )   (7)     w h e r e   i s   t h e   c o n s t a nt ,   w h i c h a s   a   v a l ue ,   T   i s   t h e   t o t a l   num b e r   o f   i t e ra t i o n s ,   a nd  t   i s   t h e   c u rr e n t   i t e ra t i o l a r ge r   g r e a t e r   t ha n   1 .   F u r t h e rm o r e ,   t h e   s o l ut i o n s   a r e   up da t e us i n t h e   D i ggi n g   o pe ra t o r s   a s   s h o w n   i n   t h e   ( 8 ) .        =       +                 +             3   |   ( 2  4 ) [ 1 ( 2  5 ) ]   |   (8)     =     { 1 ,            ( 6     < =   0 . 5 ) ,   1            (9)     W h e r e ,   I   i s   t h e   s m e l l   i nt e n s i t y   of   t h e   p r e y   (x b w hi c i s   us e f o r   r e pr e s e nt i ng  t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t h e   x b   a n d   x i   a s   s h o w n   i t h e   ( 10 )   a nd  ( 11 ).       =   2   ( / 4  2 )   (10)     = (   + 1 ) 2   (11)     T h e   s o l ut i o n s   a r e   upda t e us i n o pe ra t o r s   o f   h o n e y   s t a ge   a n t hi s   p r o c e s s   i s   a c h i e v e us i n t h e   fo l l ow i n g   f o r m ul a ;        =     +     1           (12)     w h e r e   r i s   a   r a ndo m   n u m b e r .   T h e   s t e ps   o f   H B O   a r e   g i v e n   a s   fo l l ow s :   In  t h e   p r o v i de c o de   t h e   H B O A   i s   us e t o   o pt i m i z e   t h e   h y pe p a r a m e t e r s   o f   a   CN N - G R U   m o de l   t h e   h y pe r   p a r a m e t e r s   o pt i m i z e b y   H B O A   i n c l ude   t h e   n u m b e r   of   n e u r o n s   i t h e   CN N   a n d   G R U   l a y e r s ,   ke rn e l   s i z e ,   a n d   po o l   s i z e   t h e   o b j e c t i v e   i s   t o   f i n t h e   c o m b i na t i o n   o f   h y pe r   pa ra m e t e r s   t h a t   m a xi m i z e s   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   CN N - G R U   m o de l   o n   t h e   g i v e n   d a t a s e t .   T h e   H B O A   i s   i m pl e m e n t e us i n t h e   m e a l y   l i b ra r y ,   w h i c p r o v i de s   i m pl e m e n t a t i o n s   o f   v a ri o us   n a t u r e - in s pi r e o pt i m i z a t i o n   a l go r i t h m s ,   i n c l udi n g   t h e   h o n e y   b a dge r   a l go ri t hm .   T h e   p r o b l e m   t o   b e   o pt i m i z e i s   de f i n e a s   a   di c t i o n a r y   c o n t a i ni n g   t h e   f i t n e s s   f un c t i o n,   l o w e r   a nd   uppe b o un ds   f o e a c h y pe r   pa ra m e t e o pt i m i z a t i o di r e c t i o ( m i ni m i z e   o m a xi m i z e a n d   o t h e o pt i o na l   p a ra m e t e r s .   T h e   f i t n e s s   f u n c t i o s e r v e s   a s   t h e   f i t n e s s   f un c t i o n,   w h i c h   e v a l u a t e s   f o a   g i v e n   s e t   o f   h y p e r   p a r a m e t e r s   t h e   H B O A   a l go ri t hm   i s   i n s t a n t i a t e w i t h   p a r a m e t e r s   s uc h   a s   t h e   n u m b e r   o f   e poc h s ,   po pul a t i o n   s i z e ,   a nd  p r o b a b i l i t y   of   r a ndo m   m o ve m e n t .   T h e   s o l ve   m e t h o o f   t h e   H B O A   a l go r i t h m   i s   c a l l e t o   o pt i m i z e   t h e   p r o b l e m ,   a n d   t h e   b e s t   s o l ut i o a nd  f i t n e s s   v a l ue   a r e   o b t a i n e d   t hi s   m o de l   i s   b ui l t   a nd   t ra i n e us i n t h e   s pe c i f i e h y pe r   pa ra m e t e r s .   A f t e o pt i m i z i n g   t h e   m o de l ,   t h e   b e s t   s o l ut i o (o p t i m i z e d   h y pe r   pa r a m e t e r s )   a nd  c o rr e s po n d i n g   f i t n e s s   v a l ue   a r e   o b t a i n e d .       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e r e   i s   m uc h   n e c e s s a r y   t o   e v a l ua t e   t h e   m o de l   us i ng  m e t r i c s   i n   t e rm s   o f   fo l l ow i n g :   A c c ur a c y :   di s pl a y s   t h e   n u m b e r   o f   e ff e c t i v e l y   i de n t i f i e c y be ra t t a c ks   de r i v e d   by :        =    +   +  +  +        R e c a l l :   a   f u nc t i o n' s   re c a l l   ha s   b e e de t e rm i n e d   a s   t he   a m o u nt   o f   c o rr e c t l y   de t e rm i n e d   ha rm s   a nd   i s   p r o v i de d   a s       =    +        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   3 9 ,   N o .   3 ,   S e pt e m b e r   20 25 :   1 76 5 - 1 775   1772   F ra t i n g F 1,   w h i c h   di s p l a y s   v a l ue s   r a n g i n f r o m   t o   w h e r e   r e p r e s e nt s   t h e   l o w e s t   v a l ue   a n r e p r e s e n t s   t h e   h i g h e s t .   Co n s e que nt l y ,   t h e   f o l l ow i n g   i s   t h e   p r o c e s s   fo r   t h e   F s c o r e :       1       = 2                   P r e c i s i o n :   E v a l ua t e s   h o w   a c c ur a t e   po s i t i v e   pr e di c t i o n s   o ut   o a l l   t h e   po s i t i v e   pr e di c t i o n s   t h e   m o de l   m a de .        =  +         T h e   t e rm   " t rue   po s i t i v e , "   o " T P , "   r e f e r s   t o   t h e   a m o u n t   o f   c orr e c t l y   c l a s s i f i e c y be r a t t a c ks .   T h e   t rue   n e g a t i v e ,   o T N ,   i s   a   m e a s u r e   o f   t h e   qu a n t i t y   of   c o rr e c t l y   i de nt i f i e n o rm a l   a t t a c ks .   T h e   n u m b e r   o f   f a l s e   c y be r a t t a c k   de t e c t i o n s   i s   k n o w n   a s   t h e   f a l s e   po s i t i v e   s c o r e   (F P ),   w hi l e   t h e   n u m b e o f   f a l s e   c y b e r a t t a c i de nt i f i c a t i o n s   i s   k n o w n   a s   t h e   f a l s e   n e ga t i v e   s c o r e   (F N ).     4. 1 .     Ex p e r i m e n ta l   r e s u l ts   T h e   c o m po n e n t   o f   a   da t a s e t   t ha t   y o w i s h   t o   ga i a i m p r o v e c o m pr e h e n s i o o f   i s   k n o w n   a s   t h e   t a r ge t   v a ri a b l e .   W i t t h e   h e l o f   t h e   r e s t   d a t a s e t ,   t h e   us e r   w o ul w a n t   t o   p r e di c t   t hi s   v a r i a b l e .   T h e   s pe c i f i c   v a l ue   o r   c a t e go r y   t h a t   a   m o de l   i s   a t t e m p t i ng  t o   p r e di c t   o r   d i v i de   b a s e o n   i nput   f e a t u r e s   i s   k n o w n   a s   t h e   t a r ge t   da t a   i m a c h i n e   l e a rn i ng  ( a l s o   k n o w n   a s   t h e   t a rge t   v a r i a b l e ,   l a b e l ,   o r   o ut pu t   v a r i a b l e ).   I t   s t a n ds   f o r   t h e   de s i r e d   r e s ul t   t ha t   t h e   m o de l   ha s   b e e n   t a u g h t   t o   d i s c ov e r   f r o m   t h e   i n p ut   d a t a   a s   s h o w n   i F i gu r e   7 .   T a r g e t   c o l um d i s t r i bu t i o n   D a t a   V i s ua l i z a t i o n:   " L a b e l "   df   [' ]. v a l ue   c o unt s   ()   df   ['   L a b e l ’]  P l o t   (ki nd  =   ' b a rh ' )   i n . v a l ue _c o unt s   ()   pl t .   x l a b e l (' Co u n t ' )   pl t .   y l a b e l   (' A t t a c T y pe s ' )   pl t .   t i t l e   ( ' T a r ge t   c l a s s   d i s t r i b ut i o n ' )   pl t .   s h o w   ()”             F i gu r e   7 .   D e pi c t s   t a rge t   c l a s s   di s t r i b ut i o n       4. 2 .     C o n fu s i o n   m atr i x   T h e   c o n f us i o n   m a t ri x ,   d i s pl a y e gra p hi c a l l y   a s   a   t a b l e ,   i s   a   m e t h o f o r   e v a l ua t i n g   a   m o de l ' s   pe r f o r m a n c e .   It   p r o v i de s   da t a   p ra c t i t i o n e r s   w i t a   m o r e   c om p r e h e n s i v e   i n s i g h t   o f   t h e   m o de l ' s   pe r f o r m a n c e ,   e rr o r s ,   a nd  l i m i t a t i o n s .   A s   s e e i F i gu r e   8 ,   t hi s   a l l o w s   da t a   p r a c t i t i o n e r s   t o   r e f i n e   t h e i r   m o de l   a n d   c a rr y   o ut   f ur t h e r   a na l y s i s .   T h e   r e s ul t s   i F i gu r e   t e l l s   us   t o   a v o di n g   c o n f us i o n   b e t w e e n   d i f fe r e n c e   b e t w e e n   t rue   a nd  f a l s e   pr e di c t i o f o r   m o de l .   c o n f _m a t r i x   =   c o n f us i o n   m a t r i (y _t e s t ,   p r e di c t e d   l a b e l )   pri n t (c o n f _m a t ri x)     4. 3 .     P e r fo r m an c e   m e tr i c s     A s   pe r   t a b l e ,   t h e   CN N - G R U   m o de l ' s   i de a l   a c c ur a c y   w a s   94% .   F u rt h e rm o r e ,   t h e   CN N - G R U   m o de l ' s   pe r f o r m a n c e   i s   c o n t ra s t e d   w i t t h a t   o f   o t h e r   c l a s s i f i e r s ,   t ha t   i n c l u de   K - n e a r e s t   n e i g h b o (K N N ) ,   D T ,   a n a rt i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r (A N N ) .   T h e   o ut c o m e s   a r e   de m o n s t r a t e t h e   p r o po s e CN N - G RU   m o de l   w i t h o n e y   b a dge r   a l go ri t hm s   w hi c h   o pt i m i z e CN N - G R U   m o de l   s h o w n   i T a b l e   1.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752         CNN - G R U   b as e d   c y be r   at t ac k   c l as s i f i c a t i on   and   d e t e c t i on   w i t h   …  ( Kat i k am   Mah e s h )   1773       F i gu r e   8 .   Co n f us i o n   m a t r i x       T a b l e   1 .   Co m p a r a t i v e   a na l y s i s   M o d e l   M e t ri c s   A c c u ra c y   P re c i s i o n   Re c a l l   F 1   s c o r e   K N N   92%   92%   92%   92%   DT   91%   91%   91%   91%   A N N   91%   93 %   91%   89%   CNN - G R U - w i th   h o n e y   b a d g e r   a l g o r i th m   94%   94%   94%   94%       5.   C O N C LU S I O N     T o   b e   a b l e   t o   r e c o gn i z e   c y be r t hr e a t s   i t h e   n e t w o r s y s t e m   t hi s   r e s e a r c s t udy   e xpl o r e s   t h e   s o f t w a r e   of   a   h y b r i d   c l a s s i f i e t h a t   c o nn e c t s   CN N   a nd  G R U   t h e   i nt r o duc t i o o f   po s s i b l e   a t t a c ks   t ha t   i m p a c t   t h e   e ve r y da y   o pe r a t i o n s   o f   s y s t e m   n e t w o r ks   i s   a m o ng   t h e   m o s t   i m po r t a nt   n e t w o r s e c uri t y   i s s ue s .   A   CN N - G R U   m o de l   h a s   b e e n   de v e l o pe a n d   s i m ul a t e t o   a c c e pt   a n d   ha l t   v i o l e n c e   i n c l udi ng  W e b ,   D o S ,   D D o S ,   S Q L   i n j e c t i o n ,   a n d   pe n e t r a t i o t hr e a t s   f o r   c o n t i n uo us   n e t w o r m o ni t o ri n g   a H B O A   a l go r i t hm   i s   us e t o   o pt i m i z e   t h e   h y b r i d   CN N - G R U   s y s t e m   p r e s e n t e i t h e   c u rr e nt   pa pe t h e   p r o po s e m e t h o w a s   t e s t e d   o t h e   CIC ID S - 2017   da t a s e t   w i t a   s p l i t   r a t i o   o f   80%   f o r   i n s t r uc t i o n s   a nd   2 0%  f o t e s t i ng.   T h i s   d a t a   h a d   b e e n   p r e - p r o c e s s e d   t o   gua ra n t e e   c o n s i s t e n c y ,   a n d   t h e   S M O T E   t e c hni que   w a s   a ppl i e t o   a dd r e s s   t h e   da t a   i m b a l a n c e   p r o b l e m   a R F E   w i t h   DT   c l a s s i f i e r   i s   e m pl oy e t o   c h oo s e   a n e xt ra c t   t h e   da t a s e t ' s   m o s t   i m po rt a nt   a n pe rt i n e n t   f e a t u r e s   i n   o r de r   t o   s pe e up  t h e   c l a s s i f i c a t i o n   p r o c e s s .   T h e   CN N - G RU   m o de l   i s   t ra i n e t o   c l a s s i fy   da t a   o c c ur r e n c e s   a s   e i t h e n o rm a l   o a b n o r m a l .   B a s e o t h e   o ut c o m e s   of   m ul t i pl e   c r i t e ri a   e m p l oy e t o   de t e r m i n e   t h e   h y b r i d   m o de l ' s   pe r f o r m a n c e ,   a n t h i s   o ut pe r f o r m s   o t h e r   M L   m o de l s ,   a t t a i ni n t h e   h i g h e s t   a c c u r a c y   of   94%.   T o   a c hi e v e   e xpl a i a b i l i t y   a n i nt e r p r e t a b i l i t y   i n   l a t e r   w o r t h e   p r o j e c t   w i l l   e xpl o r e   t h e   us a ge   o f   g e n e ra t i v e   A I   m o de l s   i n   a dd i t i o n   t o   e xpl a i na b l e   A m o de l s .       A C K N O WL ED G E M EN TS     F o r   hi s   gui d a n c e   a n d   s uppo r t   i r e v i e w i n g   a n d   p r o v i di n g   c o m m e n t s ,   we   w o ul l i ke   t o   s i n c e r e l y   t h a n k   D r .   K u n j a m   N a ge s w a r a   R a o ,   P r o f e s s o r   i n   t h e   D e pa rt m e n t   o f   C o m put e S c i e n c e   a n S y s t e m   E n gi n e e r i n g   a t   A n d hra   U ni v e r s i t y   A n d hra   P ra de s h ,   V i s a k h a p a t na m ,   I n di a .       F U N D I N G   I N F O R M A TI O N     A ut h o r s   s t a t e   n o   f un d i n g   i n v o l v e d.       A U TH O R   C O N TR I B U TI O N S   S TA T EM EN   T h i s   j o urna l   us e s   t h e   Co n t ri b ut o R o l e s   T a xo n o m y   (CR e di T t o   r e c o gn i z e   i n d i v i dua l   a ut h o c o n t ri b ut i o n s ,   r e duc e   a ut h o r s hi p   di s pu t e s ,   a n d   f a c i l i t a t e   c o l l a bo r a t i o n.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n   J   E l e c   E ng  &   Co m S c i V o l .   3 9 ,   N o .   3 ,   S e pt e m b e r   20 25 :   1 76 5 - 1 775   1774   N am e   o A u th o r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   K a t i k a m   M a h e s h                               K un j a m   N a ge s w a r a   R a o                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r m a l   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e s o u rc e s   D   :   D a t a   Cu ra t i o n   O   :   W ri t i n g   -   O ri g i n a l   D ra ft   E   :   W ri t i n g   -   Re v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi s u a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P ro j e c t   a d m i n i s t ra t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i s i t i o n         C O N F LI C O F   I N T ER ES S TA T EM EN   A ut h o r s   s t a t e   n o   c o n f l i c t   o f   i nt e r e s t .       D A TA   A V A I LA B I LI T Y     D a t a   a v a i l a b i l i t y   i s   n o t   a p pl i c a b l e   t o   t hi s   pa pe r   a s   n o   n e w   da t a   w e r e   c r e a t e o r   a na l y z e i n   t hi s   s t udy .       R EF ER EN C ES   [1 ]   F .   U l l a h   e t   a l . ,   C y b e r   s e c u ri t y   t h r e a t s   d e t e c t i o n   i n   i n t e rn e t   o f   t h i n g s   u s i n g   d e e p   l e a rn i n g   a p p r o a c h ,   IE E E   A c c e s s ,   v o l .   7 ,     p p .   1 2 4 3 7 9 1 2 4 3 8 9 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A CCE S S . 2 0 1 9 . 2 9 3 7 3 4 7 .   [2 ]   J .   L e e ,   J .   K i m ,   I.   K i m ,   a n d   K .   H a n ,   C y b e r   t h re a t   d e t e c t i o n   b a s e d   o n   a rt i f i c i a l   n e u ra l   n e t w o rk s   u s i n g   e v e n t   p r o f i l e s ,   I E E E   A c c e s s v o l .   7 ,   p p .   1 6 5 6 0 7 1 6 5 6 2 6 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A CC E S S . 2 0 1 9 . 2 9 5 3 0 9 5 .   [3 ]   Y .   E .   S a g d u y u ,   Y .   S h i ,   a n d   T .   E r p e k ,   I o T   n e t w o rk   s e c u ri t y   f r o m   t h e   p e rs p e c t i v e   o a d v e r s a ri a l   d e e p   l e a r n i n g ,   i n   2 0 1 9   1 6 t h   A n n u a l   IE E E   In t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n   S e n s i n g ,   Co m m u n i c a t i o n ,   a n d   Ne t w o r k i n g   ( S E CO N) ,   J u n .   2 0 1 9 ,   v o l .   2 0 1 9 - J u n e ,     p p .   1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S A H CN . 2 0 1 9 . 8 8 2 4 9 5 6 .   [4 ]   C.   K u m a r,   T .   S .   B h a ra t i ,   a n d   S .   P ra k a s h ,   O n l i n e   s o c i a l   n e t w o rk   s e c u ri t y :   a   c o m p a ra t i v e   r e v i e w   u s i n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g ,   Ne u r a l   P r o c e s s i n g   L e t t e r s ,   v o l .   5 3 ,   n o .   1 ,   p p .   8 4 3 8 6 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 6 3 - 020 - 10416 - 3.   [5 ]   P .   D i x i t   a n d   S .   S i l a k a ri ,   D e e p   l e a rn i n g   a l g o ri t h m s   fo r   c y b e r s e c u ri t y   a p p l i c a t i o n s :   a   t e c h n o l o g i c a l   a n d   s t a t u s   r e v i e w ,   Co m p u t e r   S c i e n c e   R e v i e w ,   v o l .   3 9 ,   p .   1 0 0 3 1 7 ,   F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o s r e v . 2 0 2 0 . 1 0 0 3 1 7 .   [6 ]   I.   H .   S a rk e r ,   D e e p   C y b e r s e c u ri t y :   A   c o m p r e h e n s i v e   o v e r v i e w   f r o m   n e u ra l   n e t w o rk   a n d   d e e p   l e a r n i n g   p e r s p e c t i v e ,   S Co m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   2 ,   n o .   3 ,   p .   1 5 4 ,   M a y   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 2 9 7 9 - 021 - 00535 - 6.   [7 ]   J .   M .   B i j u ,   N .   G o p a l ,   a n d   A .   J .   P ra k a s h ,   C y b e r - a t t a c k s   a n d   i t s   d i ffe re n t   t y p e s ,   In t e r n a t i o n a l   R e s e a r c h   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y   ( IR J E T ) ,   v o l .   6 ,   n o .   3 ,   p p .   4 8 4 9 4 8 5 2 ,   2 0 1 9 .   [8 ]   S .   Z a m a n   e t   a l . ,   S e c u ri t y   t h re a t s   a n d   a rt i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   b a s e d   c o u n t e r m e a s u re s   f o i n t e r n e t   o t h i n g s   n e t w o rk s :   a   c o m p r e h e n s i v e   s u r v e y ,   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   9 ,   p p .   9 4 6 6 8 9 4 6 9 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A CCE S S . 2 0 2 1 . 3 0 8 9 6 8 1 .   [9 ]   N .   M i s h ra   a n d   S .   P a n d y a ,   I n t e rn e t   o f   t h i n g s   a p p l i c a t i o n s ,   s e c u ri t y   c h a l l e n g e s ,   a t t a c k s ,   i n t ru s i o n   d e t e c t i o n ,   a n d   f u t u r e   v i s i o n s :   a   s y s t e m a t i c   r e v i e w ,   I E E E   A c c e s s ,   v o l .   9 ,   p p .   5 9 3 5 3 5 9 3 7 7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A CCE S S . 2 0 2 1 . 3 0 7 3 4 0 8 .   [1 0 ]   Z .   S .   M a l e k ,   B.   T ri v e d i ,   a n d   A .   S h a h ,   U s e b e h a v i o r   p a t t e r n   - s i g n a t u r e   b a s e d   i n t ru s i o n   d e t e c t i o n ,   i n   2 0 2 0   F o u r t h   W o r l d   Co n f e r e n c e   o n   S m a r t   T r e n d s   i n   S y s t e m s ,   S e c u r i t y   a n d   S u s t a i n a b i l i t y   (W o r l d S 4 ) ,   J u l .   2 0 2 0 ,   p p .   5 4 9 5 5 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W o rl d S 4 5 0 0 7 3 . 2 0 2 0 . 9 2 1 0 3 6 8 .   [1 1 ]   Y .   N .   S o e ,   Y .   F e n g ,   P .   I .   S a n t o s a ,   R.   H a r t a n t o ,   a n d   K .   S a k u ra i ,   R u l e   g e n e ra t i o n   f o s i g n a t u r e - b a s e d   d e t e c t i o n   s y s t e m s   o f   c y b e r - a t t a c k s   i n   i o t   e n v i r o n m e n t s ,   B u l l e t i n   o f   Ne t w o r k i n g ,   Co m p u t i n g ,   S y s t e m s ,   a n d   S o f t w a r e ,   v o l .   8 ,   n o .   2 ,   p p .   9 3 9 7 ,   2 0 1 9 .   [1 2 ]   C.   G u p t a ,   I.   J o h ri ,   K .   S ri n i v a s a n ,   Y .   C.   H u ,   S .   M .   Q a i s a r,   a n d   K .   Y .   H u a n g ,   A   s y s t e m a t i c   re v i e w   o n   m a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s   fo e l e c t r o n i c   i n fo r m a t i o n   s e c u ri t y   i n   m o b i l e   n e t w o rk s ,   S e n s o r s ,   v o l .   2 2 ,   n o .   5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 2 0 5 2 0 1 7 .   [1 3 ]   A .   H a l b o u n i ,   T .   S .   G u n a w a n ,   M .   H .   H a b a e b i ,   M .   H a l b o u n i ,   M .   K a r t i w i ,   a n d   R.   A h m a d ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s   f o c y b e r s e c u ri t y :   a   r e v i e w ,   IE E E   A c c e s s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 9 5 7 2 1 9 5 8 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A CCE S S . 2 0 2 2 . 3 1 5 1 2 4 8 .   [1 4 ]   R.   G e e t h a   a n d   T .   T h i l a g a m ,   A   r e v i e w   o n   t h e   e ffe c t i v e n e s s   o f   m a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a rn i n g   a l g o r i t h m s   fo c y b e s e c u ri t y ,   A r c h i v e s   o f   Co m p u t a t i o n a l   M e t h o d s   i n   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   2 8 ,   n o .   4 ,   p p .   2 8 6 1 2 8 7 9 ,   J u n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 8 3 1 - 020 - 09478 - 2.   [1 5 ]   Y. - H .   Ch o i   e t   a l . ,   U s i n g   d e e p   l e a r n i n g   t o   s o l v e   c o m p u t e r   s e c u ri t y   c h a l l e n g e s :   a   s u rv e y ,   Cy b e r s e c u r i t y ,   v o l .   3 ,   n o .   1 ,   p .   1 5 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 2 4 0 0 - 020 - 00055 - 5.   [1 6 ]   A .   T h a k k a a n d   R.   L o h i y a ,   A   re v i e w   o n   m a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   p e r s p e c t i v e s   o ID S   fo r   I o T :   r e c e n t   u p d a t e s ,   s e c u ri t y   i s s u e s ,   a n d   c h a l l e n g e s ,   A r c h i v e s   o f   Co m p u t a t i o n a l   M e t h o d s   i n   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   2 8 ,   n o .   4 ,   p p .   3 2 1 1 3 2 4 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 8 3 1 - 020 - 0 9 4 9 6 - 0.   [1 7 ]   S .   C h e s n e y ,   K .   Ro y ,   a n d   S .   K h o r s a n d r o o ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o ri t h m s   fo p re v e n t i n g   I o T   c y b e r s e c u ri t y   a t t a c k s ,   A d v a n c e s   i n   In t e l l i g e n t   S y s t e m s   a n d   Co m p u t i n g ,   v o l .   1 2 5 2   A IS C ,   p p .   6 7 9 6 8 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 030 - 55190 - 2_53.   [1 8 ]   H .   Y a n g ,   R .   Z e n g ,   G .   X u ,   a n d   L .   Z h a n g ,   A   n e t w o rk   s e c u ri t y   s i t u a t i o n   a s s e s s m e n t   m e t h o d   b a s e d   o n   a d v e r s a ri a l   d e e p   l e a rn i n g ,   A p p l i e d   S o f t   Co m p u t i n g ,   v o l .   1 0 2 ,   p .   1 0 7 0 9 6 ,   A p r.   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a s o c . 2 0 2 1 . 1 0 7 0 9 6 .   [1 9 ]   K .   R.   D a l a l   a n d   M .   Re l e ,   C y b e r   s e c u ri t y :   t h r e a t   d e t e c t i o n   m o d e l   b a s e d   o n   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m ,   i n   2 0 1 8   3 r d   In t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n   Co m m u n i c a t i o n   a n d   E l e c t r o n i c s   S y s t e m s   ( ICCE S ) ,   O c t .   2 0 1 8 ,   p p .   2 3 9 2 4 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / CE S Y S . 2 0 1 8 . 8 7 2 4 0 9 6 .   [2 0 ]   H .   A l q a h t a n i ,   I.   H .   S a r k e r,   A .   K a l i m ,   S .   M .   M i n h a z   H o s s a i n ,   S .   Ik h l a q ,   a n d   S .   H o s s a i n ,   Cy b e i n t ru s i o n   d e t e c t i o n   u s i n g   m a c h i n e   l e a rn i n g   c l a s s i f i c a t i o n   t e c h n i q u e s ,   i n   Co m m u n i c a t i o n s   i n   C o m p u t e r   a n d   In f o r m a t i o n   S c i e n c e ,   v o l .   1 2 3 5   C CIS ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 2 1 1 3 1 .   [2 1 ]   M .   A .   F e rra g ,   L .   M a g l a ra s ,   S .   M o s c h o y i a n n i s ,   a n d   H .   J a n i c k e ,   D e e p   l e a r n i n g   fo r   c y b e r   s e c u ri t y   i n t ru s i o n   d e t e c t i o n :   ap p ro a c h e s d a t a s e t s ,   a n d   c o m p a ra t i v e   s t u d y ,   J o u r n a l   o f   In f o r m a t i o n   S e c u r i t y   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 0 ,   p .   1 0 2 4 1 9 ,   F e b .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j i s a . 2 0 1 9 . 1 0 2 4 1 9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.