Аналіз застосування методів машинного навчання на основі штучних нейронних мереж для виявлення кіберзагроз
Вантажиться...
Дата
2019
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Institute of Special Communication and Information Protection of National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”
Анотація
Проаналізовано застосування методів машинного навчання на основі штучних нейронних мереж у прикладних задачах виявлення та класифікації кіберзагроз. Актуальність тематики статі обумовлена значними обсягами впровадження технологій машинного навчання в системі захисту інформації та забезпечення кібербезпеки. Розкривається взаємозалежність між поняттями „штучний інтелект”, „машинне навчання” і „глибоке навчання”. За результатами аналізу інформаційних джерел, виділено основні методи машинного навчання, які знайшли застосування в галузі кібербезпеки, а саме: мережі Байєса, штучні нейронні мережі, метод опорних векторів, нечітка логіка. Проведено аналіз методів виявлення кіберзагроз, зокрема, статистичні, сигнатурні, евристичні та методи виявлення аномальній. Надано загальну характеристику й виділено переваги та завдання, які вирішують методи машинного навчання для виявлення аномальних подій у сфері кібербезпеки. Розглядаються основні типи штучних нейронних мереж, які застосовуються в задачах виявлення кіберзагроз. Підґрунтям для розгляду загального застосування методів машинного навчання є штучні нейроні мережі на основі багатошарового персептрона зі зворотнім розповсюдженням помилки. Виділено загальну структуру штучної нейронної мережі і представлено основні математичні вирази її функціонування, розглянуто основні види функцій активації штучних нейронів, представлено загальний математичний вираз обчислення цільової функції витрат для систем машинного навчання з керованим навчанням (навчанням зі вчителем). Як вхідні для систем машинного навчання (штучних нейронних мереж) запропоновано використовувати інформативні дані індикаторів компрометації атак. Виокремлено основні дані, які можуть використовувати підсистеми моніторингу засобів захисту інформації та забезпечення кібербезпеки для виконання задач виявлення, класифікації та прогнозування інцидентів кібербезпеки. Визначено основні етапи процесу обробки даних та виявлення інцидентів кібербезпеки з використанням штучних нейронних мереж. Охарактеризовано основні системи захисту інформації та забезпечення кібербезпеки, в які впроваджують системи машинного навчання. За результатами проведеного аналізу виявлено основні проблеми їх впровадження у системи захисту інформації та забезпечення кібербезпеки, окреслено основні напрями подальших наукових досліджень. Отримані результати можуть використовуватися для визначення предметної області під час розробки та впровадження технологій машинного навчання у системи захисту інформації та кібербезпеки.
Опис
Ключові слова
машинне навчання, штучний інтелект, штучні нейронні мережі, кібербезпека, кіберзагроза, індикатори компрометації, machine learning, artificial intelligence, artificial neural networks, methods of anomalies detection, detection of cyber threats, cybersecurity
Бібліографічний опис
Шевченко, А. Аналіз застосування методів машинного навчання на основі штучних нейронних мереж для виявлення кіберзагроз / Андрій Шевченко, Герман Застело, Євген Шпачинський // Information Technology and Security. – 2019. – Vol. 7, Iss. 1 (12). – Pp. 79–90. – Bibliogr.: 24 ref.