I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   3 8 ,   No .   1 A p r il   20 2 5 ,   p p .   64 1 ~ 64 8   I SS N:  2 502 - 4 7 52 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijee cs .v 3 8 . i 1 . pp 64 1 - 64 8           641     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs . ia esco r e. co m   Enha ncing  attack  det ec tion in  Io T t hro ug h int eg ra tio n of  weig hted  empha si s formu la  wi th  X G Bo o st       J a nu a Al  Am ien 1, 2 ,   H a d h r a m Ab  G h a n i 2 N u r u Iz r in   Md   S a leh 3 S o n i 1 , 2   1 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i c s   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   U n i v e r si t y   M u h a m ma d i y a h   R i a u ,   R i a u ,   I n d o n e si a   2 D e p a r t me n t   o f   D a t a   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   D a t a   S c i e n c e   a n d   C o m p u t i n g ,   U n i v e r si t i   M a l a y s i a   K e l a n t a n ,   K e l a n t a n ,   M a l a y si a   3 D e p a r t me n t   o f   S o f t w a r e   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   I n f o r ma t i o n   a n d   C o mm u n i c a t i o n   T e c h n o l o g y ,   U n i v e r s i t i   Te k n i k a l   M a l a y si a   M e l a k a ,   M e l a k a ,   M a l a y s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l   10 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Oct   8 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   Oct   30 ,   2 0 2 4       Th is  re se a rc h   a d d re ss e th e   c h a ll e n g e   o f   d e tec ti n g   a tt a c k i n   t h e   i n tern e o f   th in g (I o T)  e n v ir o n m e n t,   wh e re   m in o rit y   c las se o ften   g o   u n n o ti c e d   d u e   to   th e   d o m in a n c e   o f   m a jo rit y   c las se s.  Th e   p rima ry   o b jec ti v e   is  to   in tr o d u c e   a n d   in teg ra te  t h e   imb a lan c e   ra ti o   f o rm u la  (IRF i n t o   t h e   XG Bo o st  a lg o rit h m ,   a imin g   t o   p ro v id e   g re a ter  e m p h a sis  o n   m in o rit y   c las se a n d   e n su re   th e   m o d e l' fo c u o n   a tt a c k   d e tec ti o n ,   p a rti c u larl y   in   b i n a ry   a n d   m u lt icla ss   sc e n a rio s.  Ex p e rime n tal  v a li d a ti o n   u si n g   th e   I o TID2 0   d a tas e d e m o n s trate th e   sig n if ica n e n h a n c e m e n in   a tt a c k   d e tec ti o n   a c c u ra c y   a c h iev e d   b y   in teg ra ti n g   IRF   i n t o   XG Bo o st .   Th is  e n h a n c e m e n c o n tri b u te to   th e   c o n siste n imp r o v e m e n in   d ist in g u ish i n g   a tt a c k fro m   n o rm a traffic,  th e re b y   re su lt in g   i n   a   m o re   re li a b le  a tt a c k   d e tec ti o n   s y ste m   in   c o m p lex   Io T   e n v iro n m e n ts.  M o re o v e r,   th e   imp lem e n tatio n   o IRF   e n h a n c e s th e   r o b u st n e ss   o th e   XG Bo o st  m o d e l,   e n a b li n g   e ffe c ti v e   h a n d li n g   o imb a lan c e d   d a tas e ts  c o m m o n ly   e n c o u n tere d   in   Io se c u rit y   a p p li c a ti o n s.  Th is  a p p ro a c h   a d v a n c e in t ru si o n   d e tec ti o n   sy ste m b y   a d d re ss in g   t h e   c h a l len g e   o f   c las i m b a lan c e ,   lea d in g   t o   m o re   a c c u ra te an d   e fficie n d e tec ti o n   o m a li c io u s a c ti v i ti e s in   Io T   n e two rk s.  Th e   p ra c ti c a imp li c a ti o n o th e se   fin d in g in c lu d e   t h e   e n h a n c e m e n o c y b e rse c u rit y   m e a su re in   Io d e p lo y m e n ts,  p o ten ti a ll y   m it ig a ti n g   t h e   ris k a ss o c iate d   with   c y b e t h re a ts  i n   i n terc o n n e c ted   sm a rt  e n v iro n m e n ts.   K ey w o r d s :   I m b alan ce d   r atio   I n ter n et  o f   th in g s   I n tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   I o T I D2 0   d ataset   Ma ch in lear n in g   W eig h ted   XGBo o s t   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J an u ar   Al  Am ien   Dep ar tm en t o f   I n f o r m atics E n g in ee r in g ,   Facu lty   C o m p u ter   Scien ce ,   Un iv er s ity   Mu h am m ad iy ah   R iau   R iau ,   I n d o n esia   E m ail: ja n u ar alam ien @ u m r i.a c. id       1.   I NT RO D UCT I O N   T e c h n o l o g y   h a s   b e c o m e   a   b a s i c   n e c es s it y   i n   s o c i e t y ,   b r i n g i n g   a b o u t   s i g n i f i c a n t   c h a n g e s   i n   t h e i r   l i f e s t y l es   [ 1 ] .   O n e   o f   t h e s e   t e c h n o l o g i c a l   a d v a n c e m e n ts   is   t h e   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   ( I o T ) ,   w h i c h   c o n s is ts   o f   i n t e r c o n n e c t e d   e v e r y d a y   d e v i c e s   e q u i p p e d   w i t h   l i g h t w ei g h t   p r o c e s s o r s   a n d   n e t w o r k   c a r d s .   T h e s e   d e v i c e s   c a n   b e   m a n a g e d   t h r o u g h   w e b   s e r v ic e s   a n d / o r   o t h e r   t y p es   o f   i n t e r f a c e s   [ 2 ] .   A   m u lt i t u d e   o f   p h y s ica l   o b j e c ts ,   s u c h   as   t e m p e r a t u r e   s e n s o r s ,   s m a r t p h o n e s ,   a i r   c o n d i t i o n e r s ,   a n d   e v e n   s m a r t   p o w e r   g r i d s ,   a r e   d i r e ct ly   i n v o l v e d   i n   t h I n t e r n e t ,   e n a b l i n g   e n v i r o n m e n ta l   m o n i t o r i n g   a n d   c o l l a b o r a ti v t a s k   e x e c u ti o n   w i t h o u t   h u m a n   i n t e r v e n t i o n   [ 3 ] .   T h ad v a n ce m en o f   th e   in te r n et  o f   th in g s   ( I o T )   h as   p lay ed   s ig n if ican r o le  in   ev er y d ay   life .   Ho wev er ,   alo n g s id th c o n v en ien ce   an d   ef f icien c y   o f f er e d   b y   I o T ,   th em e r g en ce   o f   s ec u r ity   ch allen g es   h as  b ec o m p r im a r y   co n ce r n .   I n   2 0 1 8 ,   Sy m an tec' s   r ep o r t   n o ted   th at  th to tal  n u m b er   o f   tar g eted   attac k s   on  I o T   d e v ices  ex ce ed ed   5 7 , 0 0 0 ,   with   o v er   5 , 0 0 0   attac k s   r e co r d ed   ea ch   m o n th .   Attack er s   em p lo y ed   v ar io u s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   64 1 - 64 8   642   h ac k in g   tech n iq u es  s u ch   as  d en ial  o f   s er v ice   ( Do S),   d is tr ib u t ed   Do ( DDo S),   r an s o m war e,   an d   o th er   b o tn et   attac k s   to   ex p lo it  v u ln er ab ilit ies  in   I o T   s y s tem s   an d   n etwo r k s   [ 4 ] .   Nev er th eless ,   th ey   p r o v id in s ig h ts   in to   tr af f ic  b eh a v io r   a n d   ca n   h elp   i d en tify   cr u cial  in f o r m atio n .   O n ap p r o ac h   to   r ec o g n izin g   c h an g es  in   n etwo r k   b eh av io r   is   th r o u g h   an   in t r u s io n   d etec tio n   s y s tem   ( I DS)   th a ass i s ts   in   d etec tin g ,   ass es s in g ,   an d   i d en tify in g   u n au th o r ized   u s ag e   in   in f o r m a tio n   s y s tem s   [ 5 ] .   T h I DS  p lay s   cr u cial  r o le  in   ad d r ess in g   p o ten tial  n etwo r k   th r ea ts   b ef o r e x h ib itin g   m alicio u s   b eh av io r .   I DS  is   r esp o n s ib le  f o r   id en tif y in g   m alicio u s   ac tiv ities   o n   h o s th at  ca n   s u b s e q u en tly   s p r ea d   to   o th er   h o s ts   with in   th n etwo r k .   R esear ch   u tili zin g   I DS  d at asets   h as   b ee n   co n d u cted .   Ou r   in n o v ativ I DS   m o d el  em p lo y s   s tatis tica p r e - p r o ce s s in g ,   Stack   Den o is in g   Au to   E n co d e r   ( SDAE )   f o r   d ata  r ed u ctio n ,   a n d   a   tr an s f o r m er - en h a n ce d   class if icatio n   ap p r o ac h ,   d em o n s tr ated   o n   t h NSL - KDD  d ataset  [ 6 ] .   I n   th s tu d y   b y   s u n   et  a l.   [ 7 ] ,   th UNSW - N B 1 5   d ataset  was  em p lo y ed   f o r   R an d o m   Fo r est  class if icatio n   m o d el.   T h e   en s em b le  m o d el  ap p lied   to   t h NSL - KDD,   Ky o to ,   an d   C SE - C I C - I DS - 2 0 1 8   d atasets   y ield ed   s atis f ac to r y   r esu lts   [ 8 ] .   E x p er im en ts   wer co n d u cte d   o n   th C SE - C I C - DS2 0 1 8   d ataset,   co m b in in g   co n v o lu tio n al  n eu r al   n etwo r k   ( C NN)   an d   r ec u r r en t   n eu r al  n etwo r k   ( R NN)   m o d e ls   [ 9 ] E x p er im e n tatio n   o n   th B o t - I o T   d ataset  u s in g   th e   p r o p o s ed   m eth o d   p r o v ed   ef f icien t   an d   ac h iev e d   a n   av e r ag a cc u r ac y   ex ce e d in g   9 6 [ 1 0 ] .   I n   th is   s tu d y ,   th au th o r s   r ef er   to   th I o T I D2 0   d ataset   [ 1 1 ] A s s er ts   th ex is ten ce   o f   v ar io u s   ty p es  o f   attac k s   o n   th e   in ter n et  o f   th in g s   ( I o T ) ,   in cl u d in g   d ata  e x f iltra tio n ,   Do S   an d   DDo attac k s ,   Key l o g g in g ,   as  well  as  o p er atin g   s y s tem   ( OS  s ca n )   a n d   s er v ice   s ca n n in g   ( s er v ice   s ca n ).   Ullah   in   [ 1 2 ]   in tr o d u ce d   d ataset  n a m e d   I o T I D2 0 ,   wh ich   c o n tain s   d i v er s ty p es  o f   I o T   attac k s   an d   f am ilies .   I o T I D2 0   was  d ev elo p e d   f o r   th e   d etec tio n   o f   ab n o r m al  b e h av io r   in   I o T ,   en c o m p ass in g   Mir ai  attac k s ,   Do S,  Scan ,   MI T A R s p o o f in g ,   s ca n   h o s p o r t,  a n d   Mir ai - UDP  [ 1 3 ]   Ho wev er ,   a n   is s u ar is es  in   th I o T I D2 0   d ataset,   n a m ely ,   i m b alan ce .   I m b alan ce   is   a   n o v el  co n ce r n   in   th f ield   o f   m ac h in lear n in g ,   wh er im b alan ce   o cc u r s   wh en   th n u m b e r   o f   s am p le s   in   o n class   i s   g r ea ter   t h an   t h o th er   in   a   d a t aset  with   two   o r   m u ltip le  cl ass es  [ 1 4 ] .   T h c o n s eq u e n ce   is   th at  th e   m o d e l   ten d s   to   l ea r n   less   ab o u m i n o r ity   class es,  r esu ltin g   in   t r ain in g   b ias  to war d s   th m a jo r ity   class   [ 1 5 ]   T o   ad d r ess   th im b ala n ce   is s u in   th d ata,   v ar io u s   s am p lin g   tech n iq u es  h av b ee n   p r o p o s ed ,   s u ch   as   o v er s am p lin g ,   u n d er s am p lin g ,   r an d o m   s am p lin g ,   an d   o th e r s   [ 1 4 ] .   Sev er al  s tu d ies  h av e   in v esti g ated   th e   im b alan ce   p r o b lem   in   m u lti - cl ass   s ce n ar io s .   Fo r   in s tan ce ,   u ti lized   co m b in atio n   o f   s y n th et ic  m in o r ity   o v er - s am p lin g   tech n iq u ( SMOT E )   an d   u n d e r s am p lin g   b ased   o n   g au s s ian   m ix tu r m o d el   ( GM M)   o n   th UNSW - N B 1 5   an d   C I C I DS2 0 1 7   d atasets   [ 1 6 ] .   Attack   ca teg o r ies  in clu d co m m o n   ty p es  s u ch   as  Do S,   DDo S,  B o tn et,   Po r tScan ,   w eb   a ttack s ,   an d   s o   o n .   An o t h er   s tu d y   f r o m   M q ad et  a l .   [ 1 7 ]   em p lo y ed   u n d er s am p lin g   b ased   o n   th n ea r - m is s   alg o r ith m   with   r an d o m   f o r est .   T h e r ef o r e ,   m o d el  is   r eq u ir ed   to   p r o d u ce   m o r e   o p tim al  r esu lts ,   wh ich   ca n   b e   ac h iev ed   b y   u t ilizin g   m ac h in lear n in g   a p p r o ac h   t o   ad d r ess   th im b ala n ce   in   th I o T I D2 0   d ataset.   I n   t h is   r esear ch ,   t h im b alan ce   is s u in   m u ltic lass   is   tack led   b y   em p lo y in g   an   im b alan ce   r atio ,   r ef er r ed   t o   as  im b alan ce   r atio   f o r m u la  ( I R F)  [ 1 8 ] ,   wh e r ea ch   m in o r ity   class   is   g iv en   weig h ted   em p h asis   to   en s u r th m o d el  p a y s   m o r a tten tio n   to   th m i n o r ity   class es.   Ma ch in l ea r n in g   is   s cien tific   ex p lo r atio n   o f   alg o r ith m s   an d   s tatis t ical  m o d els  a p p lied   b y   co m p u ter   s y s tem s   to   p er f o r m   s p ec if i task s   with o u r eq u ir in g   d ir ec p r o g r am m in g   [ 1 9 ] .   C u r r en tly ,   a n o m aly   d etec tio n   tech n iq u es  in   n etwo r k s   g en er ally   r ely   o n   m ac h i n e   lear n in g   ap p r o ac h es,  s u ch   as   KNN  an d   SVM   [ 2 0 ] .   Acc o r d in g   t o   r esear c h ,   s o m I DS  u s class if icatio n   a lg o r ith m s   lik de cisi o n   tr ee s ,   SVM,   K - n ea r est,  an d   o t h er s   u s f ea t u r s elec tio n   [2 1] .   I n   th is   s tu d y ,   th a u th o r s   r e f er   to   th L ig h tGB ap p r o ac h .   lig h t   g r ad ien b o o s tin g   m ac h in ( L ig h tGB M)   is   o n o f   th latest  r esear ch   f in d in g s   in   th g r ad ien b o o s tin g   f r am ewo r k   th at  u tili ze s   tr ee - b ased   lear n in g   alg o r ith m s   [ 2 2 ] .   L ig h tGB M,   as  d o m in a n e n s em b le  m eth o d ,   u tili ze s   th d ec is io n   tr ee   alg o r ith m   an d   is   o f ten   ap p lied   to   class if icatio n   task s   d u to   its   s u p er io r ity   [ 7 ] .   Fo r   th is   r esear ch ,   th m o d el  u s ed   is   XG B o o s to   p r o v id b etter   p er f o r m an ce .   T h p r im ar y   c o n tr ib u tio n s   o f   th is   s tu d y   in clu d e:     I n tr o d u cin g   a   n o v el  f o r m u la   t er m ed   I R to   a p p ly   weig h ted   em p h asis   o n   m in o r ity   class es,  en s u r in g   th e   m o d el  f o c u s es o n   th m i n o r ity   class es,  p ar ticu lar l y   in   b in ar y   an d   m u lticlas s   s ce n ar io s .     I n teg r atin g   I R in to   XGBo o s to   en h an ce   p er f o r m an ce   i n   th d etec tio n   o f   attac k s   wi th in   th I o T   en v ir o n m en t,  th e r eb y   ac h iev in g   im p r o v ed   ac c u r ac y   a n d   ef f ic ien cy .       2.   M E T H O D   I n   r esp o n s to   th p r ev ale n s ec u r ity   ch allen g es   in   th e   in t er n et  o f   th in g s   ( I o T )   en v ir o n m en t,  we   p r o p o s s p ec if ically   tailo r ed   in tr u s io n   d etec tio n   m eth o d o lo g y .   T h e   p r o p o s ed   a p p r o ac h   in clu d es  th e   im p lem en tatio n   o f   an   I DS  d es ig n ed   t o   ad d r ess   th u n iq u ch a r ac ter is tics   o f   I o T .   T h is   s tr ate g ic  m eth o d o lo g y   is   cr af ted   to   p r o v id e   r o b u s p r o tectio n   ag ai n s ev o lv in g   s ec u r ity   th r ea ts   in   th e   d y n am ic  I o T   ec o s y s tem .   B y   ad d r ess in g   s p ec if ic  ch allen g e s   in   th I o T   d o m ain ,   o u r   m et h o d o lo g y   aim s   to   en h a n ce   th s ec u r ity   p o s tu r an d   r esil ien ce   o f   I o T   d ev ices  an d   s y s tem s .   Fig u r 1   illu s tr at es  th im p lem en tatio n   o f   th an aly s is   u s in g   th Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         E n h a n cin g   a tta ck   d etec tio n   in   I o T th r o u g h   in teg r a tio n   o f weig h ted   …  ( J a n u a r   A l A mien )   643   I o T I D2 0   d ataset,   in v o lv in g   s er ies  o f   p r ep r o ce s s in g   s tep s   s u ch   as  lab el  en c o d in g ,   n u m er ica l   tr an s f o r m atio n ,   an d   n o r m aliza tio n .   T o   tac k le  class   i m b alan ce ,   class   weig h tech n iq u e s   ar ap p lied   t o   en h an ce   th e   r o le  o f   m i n o r ity   class es  in   th m o d el.   T h e   d at is   th en   p ar titi o n e d   with   an   8 0 allo ca tio n   f o r   tr ain in g   an d   2 0 f o r   test in g ,   with   th XGBo o s m o d el  ch o s en   as  th p r im ar y   al g o r ith m .   E v alu atio n   o f   th e   an aly s is   r esu lts   u s in g   a   co n f u s io n   m atr ix   p r o v id es  i n - d e p th   in s ig h ts   in to   t h m o d el' s   ab ilit y   to   h a n d le  class   im b alan ce   in   th I o T I D2 0   d ata s et.           Fig u r e   1 .   Diag r a m   o f   m o d el  c o n s tr u ctio n       2 . 1 .     Da t a s et   I o T I D2 0   T h o r i g in al  I o T I D2 0   d ataset  co n s is ts   o f   6 2 5 , 7 8 3   e n tr ies  with   8 6   f ea tu r es  p er   en tr y   [ 2 3 ] .   Af ter   elim in atin g   d u p licate  d ata,   th e   n u m b er   o f   en tr ies  is   r ed u ce d   t o   4 6 1 , 6 9 6   with   8 6   f ea tu r es.  T h p u r p o s o f   th e   d u p licate  elim in atio n   p r o ce s s   is   to   clea n   th e   d ataset  f r o m   p o ten tial  r ed u n d an d ata,   e n s u r in g   th ac c u r ac y   o f   th an aly s is   o n   th e   d ataset.   T ab le  1   s h o ws  th class   d is tr ib u tio n   f o r   b o th   b i n ar y   an d   m u lticlas s   class if icatio n b in ar y   ca teg o r izes  d ata  in to   an o m aly   an d   n o r m al ,   wh ile  m u lticlas s   p r o v id es  f in er   ca teg o r ies   s u ch   as  Mir ai,   s ca n ,   Do S,  an d   o th er s ,   with   co n s is ten to tal  o f   4 6 1 , 6 9 6   en tr ies  ac r o s s   class if icatio n s .   T h class if icatio n   o f   class   attr ib u tes in v o lv es th u tili za tio n   o f   th ' L ab el '   an d   ' C at '   attr ib u tes.       T ab le   1 .   B in ar y   a n d   m u lticlas s   class   d is tr ib u tio n   I o T I D2 0   d at aset     La b e l   C l a s n u m b e r   B i n a r y   A n o m a l y   4 2 3 0 9 8   N o r mal   3 8 5 9 8   T o t a l   4 6 1 6 9 6     C a t   C l a ss  n u mber   M u l t i c l a ss   M i r a i   2 8 1 1 0 2   S c a n   5 9 3 9 0   D o S   5 6 7 4 4   N o r mal   3 8 5 9 8   M I TM   A R P   s p o o f i n g   2 5 8 6 2   T o t a l   4 6 1 6 9 6       I n   th p r ep r o ce s s in g   p h ase,   th co d u n d er g o es  s ev er al  cr u cial  s tep s   to   en h an ce   th d ataset ' s   s u itab ilit y   f o r   m ac h in e   lear n in g   task s .   I n itially ,   it u s es  L ab el E n co d er   to   co n v er t   ca teg o r ical   f ea tu r es,   n am ely   ` Src _ I P`,   an d   ` Dst _ I P`,   in to   n u m er ical  r ep r esen tat io n s .   T h ' Flo w_ I D '   an d   ' T im estam p '   f ea tu r will  b r em o v ed .   T h co d th e n   ad d r e s s es  p o ten tial  is s u es  r elate d   to   in f in ite  v alu es  in   ce r tain   c o lu m n s   b y   r ep lacin g   th em   with   lar g f in ite  v alu es.  Fu r th er m o r e ,   to   en s u r th r o b u s tn ess   o f   th d ataset,   th d a ta  i s   s ca led   u s in g   R o b u s tScaler ,   tech n iq u d esig n ed   to   r ed u ce   s en s itiv ity   to   o u tlier s .   T h ese  p r ep r o ce s s in g   s tep s   co llectiv ely   co n tr ib u te  to   o p tim izin g   th d ataset  f o r   s u b s eq u en m ac h in lear n in g   m o d els,  en h an cin g   r o b u s t   p er f o r m an ce .     2 . 2 .     I m ba l a nce  ra t io   f o r m ula   T o   en h a n ce   an d   ad v a n ce   th ea r lier   m eth o d   in tr o d u ce d   i n   b in ar y   class if icatio n   [ 1 2 ] ,   t h is   r esear ch   pr esen ts   m u lti - class   class if icatio n   s tr ateg y   in c o r p o r atin g   n o v el  im b alan ce   r ati o   ap p r o ac h .   T h e   an tece d en in v esti g atio n   f o c u s ed   o n   b in ar y   class if icatio n   ch allen g es,  p r im ar ily   ad d r e s s in g   d is tin ctio n s   b etwe en   two   class es.  I n   th cu r r en s tu d y ,   we  b r o a d en   t h s co p to   in v esti g ate  b in ar y   an d   m u lticlas s   class if icatio n   co n ce r n s .   T h p r o ce d u r al  s tep s   f o r   co m p u tin g   t h I R F f o r   g i v en   d ataset  ar as f o llo ws  [ 2 4 ] :   -   Fin d   th n u m b er   o f   s am p les in   ea ch   class .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   64 1 - 64 8   644   -   Fo r   ea ch   class   ,   ca lcu late  th n u m b er   o f   s am p les in   th m ajo r ity   class   ( )   an d   th n u m b e r   o f   s am p les  in   th m in o r ity   class   ( ).   -   C alcu late  th im b alan ce   r atio   ( )   f o r   ea c h   class   i   as f o llo ws:     = /   ( 1 )     -   C alcu late  th I R F v alu f o r   th d ataset  as th m ax im u m   im b alan ce   r atio   ac r o s s   all  class es:     =  ( 1 , 2 , , )   ( 2 )     -   C alcu late  th av er ag o f   th v alu es o b tain ed   in   s tep   2 .   -   R etu r n   th r esu lt.   W h er   is   th to tal  n u m b e r   o f   class es in   th d ataset.     2 . 3 .     XG B o o s t   Acc o r d in g   to   C h en   an d   Gu est r in   [ 2 5 ] T h ese  f o r m u las  r ep r esen k ey   c o m p o n en ts   o f   th e   d ec is io n   tr ee   m o d el   with in   th e   f r a m ewo r k   o f   g r ad ie n b o o s tin g .   I n   t h co n tex t   o f   th g r ad ien t   b o o s tin g   alg o r ith m ,   th e   I R Fs f o r m u la  ( )   d en o tes  th lo s s   f u n ctio n   at  iter atio n   ( ) ,   en co m p ass in g   ter m s   r elate d   to   p r ed ictio n   er r o r s ,   th cu r r e n m o d el' s   p r ed ictio n s ,   an d   r eg u lar izatio n   co m p o n en t.  T h s ec o n d   f o r m u la    ca lcu lates  th o p tim al  weig h f o r   s p ec if ic  n o d in   th d ec is io n   tr ee ,   co n s id er in g   t h g r a d ien ts   an d   Hess ian s   o f   th lo s s   f u n ctio n ,   with   an   ad d e d   r e g u lar izatio n   ter m .     T h th ir d   f o r m u la   ( ) ( )   d ef in es  th e   lo s s   f u n ctio n   f o r   tr ee   p r u n in g   at  iter atio n   ( ) ,   in co r p o r atin g   ter m s   r elate d   to   t h s u m   o f   g r ad ien ts ,   Hess ian s ,   r eg u lar iz atio n   p ar a m eter   ,   an d   p r u n i n g   p a r am eter   L astl y ,   th f o u r th   f o r m u la     r ep r esen ts   th lo s s   f u n ctio n   g u id in g   th e   s elec tio n   o f   s p lit  at   tr ee   n o d e ,   in v o lv in g   s u m s   o f   g r ad ien ts   an d   Hess ian s   f o r   b o th   th lef an d   r ig h ch ild   n o d es,  r eg u lar izatio n ,   an d   a   p r u n in g   ter m   .   T h ese  f o r m u latio n s   co llectiv ely   c o n tr ib u te  to   th ef f ec tiv tr ai n in g   an d   o p t im izatio n   o f   th e   g r ad ien b o o s tin g   alg o r ith m .   T h ese  f o r m u las  ar e   p ar t   o f   th d ec is io n   tr ee   m o d el  u s ed   in   g r ad ie n b o o s tin g   m eth o d s .   Her e' s   b r ief   e x p la n atio n   f o r   ea ch   f o r m u la:     ( ) =   ( ŷᵢ , ( 1 ) + ( ) ) + = 1   ( ) ,   ( 3 )     ( ) = [   ( ŷ , ( 1 ) ) +   ( ) +   1 2   = 1    2 ( ) ] +   ( ) ,   ( 4 )     ( ) =   ( ( ) + = 1 1 2 ℎᵢ 2 ( ) ] +   ( ) ,   ( 5 )     = (   ) 2   +   ,   ( 6 )     ( ) ( ) = 1 2 (   ) 2     +     +  = 1 ,   ( 7 )      =   1 2 [ ( ) 2   +   +   (   ) 2   +     (   ) 2   +   ] ,   ( )     2 . 4 .     E v a lua t i o n   I n   th co n tex o f   b in ar y   a n d   m u lticlas s   clas s if icatio n ,   s p ec if ically   f o r   th L a b el  An d a   C at  task ,   ev alu atio n   m etr ics  ar g en er a ted   s im ilar ly   to   th p r o ce s s   f o llo wed   in   b in ar y   a n d   m u lticl ass   cla s s if icatio n .   T h ese  m etr ics  p r o v id e   a   q u a n titativ ass es s m en o f   th m o d el' s   p er f o r m an ce   in   h an d lin g   m u ltip le  class es,  o f f er in g   in s ig h ts   in to   asp ec ts   s u ch   as  p r ec is io n ,   r ec all,   F1 - s co r e,   an d   ac c u r ac y   f o r   ea ch   class   wi th in   th e   b in ar y   an d   m u lticlas s   class i f icatio n   p r o b lem .   T h is   p r o v id es  s o lid   f o u n d atio n   f o r   ev alu atin g   th e   ef f ec tiv en ess   o f   th m o d el  in   d is tin g u is h in g   b etwe en   d i f f er en class es  in   th e   b in a r y   an d   m u lticlas s   class if icatio n   d ataset  [ 2 6 ] .         =   +    ( 9 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         E n h a n cin g   a tta ck   d etec tio n   in   I o T th r o u g h   in teg r a tio n   o f weig h ted   …  ( J a n u a r   A l A mien )   645       =   +    ( 1 0 )     1 = 2    +    ( 1 1 )        =   +    ( 1 2 )        =   +    ( 1 3 )         =  +   +  +  +    ( 1 4 )       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     I m ba l a nce  ra t io   f o r m ula   T h p u r p o s o f   th r esu lts   f r o m   T ab le  2   is   to   d eter m in th class   weig h ts   ap p lied   to   ea ch   class   with in   th d ataset.   T h ese  ca lcu latio n s   y ield   th e   class   weig h ts   f o r   ea c h   class ,   ex p r ess ed   a t h I R F.  I n   b in ar y   class es,  th a n o m aly   class   h a s   an   I R o f   0 . 5 4 5 6 9 8 4 6 ,   wh il th n o r m al  class   h as  an   I R o f   5 . 9 7 0 6 4 4 3 4 .   T h to tal  I R f o r   b in ar y   class es  is   1 0 . 9 4 1 2 8 8 6 0 .   Ad d itio n ally ,   f o r   m u lticlas s   clas s es,  th Mir ai  class   h as  an   I R o f   1 . 5 5 4 7 9 3 7 3 6 ,   th e   s ca n   class   h as  an   I R o f   3 . 5 7 0 4 5 8 5 8 8 ,   t h Do class   h as  an   I R o f   0 . 3 2 8 4 9 0 0 1 4 ,   th n o r m al  class   h as   an   I R o f   2 . 3 9 2 3 3 1 2 0 9 ,   an d   th e   MI T AR Sp o o f in g   class   h as  an   I R o f   1 . 6 2 7 2 9 4 5 1 6 .   T h ese  r esu lts   d e m o n s tr ate  th weig h ts   ass ig n ed   to   ea ch   class   to   ad d r ess   t h im b alan ce   with in   th d ataset.       T ab le   2 .   C lass   weig h ts   b ased   o n   I R ca lcu latio n     La b e l   C l a s n u m b e r   C l a s o f   n u m b e r   I R F   B i n a r y   A n o m a l y   4 2 3 0 9 8   0 . 5 4 5 6 9 8 4 6   N o r mal   3 8 5 9 8   5 . 9 7 0 6 4 4 3 4   T o t a l   4 6 1 6 9 6       C a t   C l a ss  n u mber   C l a ss  o f   n u mber   IR F   M u l t i c l a ss   M i r a i   2 8 1 1 0 2   1 . 5 5 4 7 9 3 7 3 6   S c a n   5 9 3 9 0   3 . 5 7 0 4 5 8 5 8 8   D o S   5 6 7 4 4   0 . 3 2 8 4 9 0 0 1 4   N o r mal   3 8 5 9 8   2 . 3 9 2 3 3 1 2 0 9   M I TM   A R P   S p o o f i n g   2 5 8 6 2   1 . 6 2 7 2 9 4 5 1 6   T o t a l   4 6 1 6 9 6         3 . 2 .     XG B o o s t   m o del a nd   ev a lua t io n   T ab le  3   p r esen ts   co m p r eh e n s iv ev alu atio n   o f   t h I R m o d el' s   p er f o r m an ce   in   b o th   b i n ar y   an d   m u lticlas s   s ce n ar io s .   I n   th b in ar y   an aly s is ,   m etr ics  in clu d i n g   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r ar e   d etailed   f o r   th " a n o m aly an d   " n o r m al"  class es.  No tab ly ,   th " a n o m aly class   ac h iev e s   ex ce p tio n al   p er f o r m an ce   with   an   ac cu r ac y   o f   0 . 9 9 9 9 8 4 ,   p r ec is io n   o f   0 . 9 9 9 7 5 ,   r ec all  o f   1 . 0 0 0 0 0 ,   an d   an   F1 - s co r o f   0 . 9 9 9 8 8 .   Similar ly ,   th e   " n o r m al"  class   ac h iev es  p er f ec ac c u r ac y   ( 1 . 0 0 0 0 0 )   with   h ig h   p r ec is io n   ( 0 . 9 9 9 9 8 )   an d   r ec all  ( 0 . 9 9 9 9 9 ) .   Fig u r e   2   p r o v id es  v is u al  d ep ictio n   o f   th ese  m etr ics  f o r   cla r ity   an d   en h an ce d   in ter p r etatio n .   I n   th m u lticlas s   as s ess m en t,  class es  s u ch   as  "Do S,"  "M I T AR Sp o o f in g , "M ir ai, " n o r m al, "   an d   " s ca n "   ar e   ev alu ated .   Key   h ig h lig h ts   in clu d e   th e   "Do S"   class   with   an   ac cu r ac y   o f   0 . 9 9 9 9 1 2 ,   p r ec is io n   o f   1 . 0 0 0 0 0 ,   r ec all  o f   0 . 9 9 9 4 1 ,   an d   a n   im p r ess iv F1 - s co r o f   0 . 9 9 9 7 0 .   "M I T AR Sp o o f in g also   d em o n s tr ates  ex ce p tio n al  ac c u r ac y   an d   r o b u s p r ec is io n   a n d   r ec all   m etr ics.  Similar ly ,   cl ass es  lik "M ir ai, "No r m al, an d   "Sca n co n s is t e n tly   ex h ib it  s tr o n g   p er f o r m a n ce   ac r o s s   all  ev alu ated   m etr ics,  u n d er s co r in g   th I R m o d el' s   ef f icac y   i n   ac cu r ately   class if y in g   in s tan ce s   ac r o s s   d iv er s class es.  g r ap h ical   r ep r esen tatio n   o f   th ese  m u lticlas s   ev alu atio n   m etr ics  in   Fig u r 2   co m p lem en ts   th te x tu al  f in d in g s .   Ov er all ,   I R p r o v es  ef f ec tiv in   im p r o v in g   th d etec tio n   o f   m i n o r i ty   class es  ac r o s s   v ar io u s   s ce n ar io s .   Alth o u g h   it   r eq u ir es  m o r e   co m p u tatio n al  r eso u r ce s   in   m u lticlas s   m o d el s ,   th is   in teg r atio n   d em o n s tr ates  I R F ' s   p o ten tial   f o r   ap p licatio n   i n   attac k   d etec tio n   s y s tem s   with in   I o T   en v ir o n m en ts .   I s ig n if ican tly   en h a n ce s   p er f o r m a n ce   in   th r ea t d etec tio n .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   64 1 - 64 8   646   T ab le   3 E v alu atio n   r esu lts   o f   I R m o d el  p er f o r m an ce   i n   b in ar y   an d   m u lticlas s   s ce n ar io s   La b e l   A c c u r a c y   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - sc o r e   Ti me   ( S e c )   A n o m a l y   0 . 9 9 9 9 8 4   0 . 9 9 9 7 5   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 9 9 8 8   2 3 . 5 0 1 8 9 8   N o r mal   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 9 9 9 8   0 . 9 9 9 9 9   A v e r a g e     0 . 9 9 9 9 8 4   0 . 9 9 9 9 8 4   0 . 9 9 9 9 8 4     C a t   A c c u r a c y   Pr e c i s i o n   R e c a l l   F1 - sc o r e     D o S   0 . 9 9 9 9 1 2   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 9 9 4 1   0 . 9 9 9 7 0   5 0 . 8 3 2 9 4 6   M I TM   A R P   S p o o f i n g   0 . 9 9 9 5 7   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 9 9 7 8   M i r a i   0 . 9 9 9 9 5   0 . 9 9 9 9 6   0 . 9 9 9 9 6   N o r mal   0 . 9 9 9 7 5   1 . 0 0 0 0 0   0 . 9 9 9 8 8   S c a n   0 . 9 9 9 8 7   0 . 9 9 9 9 3   0 . 9 9 9 9 0   We i g h t e d   a v e r a g e     0 . 9 9 9 9 1 2   0 . 9 9 9 9 1 2   0 . 9 9 9 9 1 2             Fig u r e   2 .   Per f o r m an c m etr ics f o r   d i f f er en XGBo o s lab el  s tr ateg ies       T ab le  4   s u m m ar izes  th p er f o r m an ce   m etr ics  o f   v ar i o u s   alg o r ith m s   f o r   b in a r y   an d   m u lticlas s   class if icatio n .   W h ile  m eth o d s   lik s h allo n eu r al  n etwo r k s   ( 1 0 0 ac cu r ac y )   an d   r an d o m   f o r est   ( 9 9 . 9 6 %)   d em o n s tr ate  s tr o n g   r esu lts ,   th p r o p o s ed   XGBo o s t M u lticlas s   I R F   ac h iev es th h ig h est ac c u r ac y   o f   9 9 . 9 9 %,   o u tp er f o r m in g   p r io r   ap p r o ac h es.  T h is   h ig h lig h ts   th e   ef f e ctiv en ess   o f   XGBo o s in   h a n d lin g   m u lticlas s   class if icatio n   task s   wi th   ex ce p tio n al  p r ec is io n .       T ab le  4 .   Per f o r m an ce   m etr ics f o r   d if f er en XGBo o s b in ar y   an d   m u lticlas s   s tr ateg ies   A l g o r i t h m   A c c u r a c y   P r e c i s i o n   U l l a h ,   S a f i   e t   a l .   [ 2 7 ]   D C N N   9 8 %   Y .   S o n g   [ 2 8 ]   D e e p   Le a r n i n g - M C C   9 4 %   R .   Q a d d o u r a   [ 2 9 ]   S i n g l e   H i d d e n   L a y e r   F e e d - F o r w a r d   N e u r a l   N e t w o r k   ( S LFN )   9 8 %   A.   A .   A l s u l a m i   [ 3 0 ]   S h a l l o w   N e u r a l   N e t w o r k s   ( S N N s)   1 0 0 %   P .   M a n i r i h o   [ 3 1 ]   R a n d o m F o r e s t   ( D o S ,   M I TM ,   S c a n )   9 9 , 9 6 %   K .   A l b u l a y h i   [ 3 2 ]   I n t e r sec t i o n   M a t h e m a t i c a l   ( I M F )   a n d   U n i o n   M a t h e m a t i c a l   ( U M F )   9 9 . 7 a n d   9 9 , 7 %   I .   U l l a h   [ 1 2 ]   D e c i s i o n   Tr e e   ( S u b - C a t e g o r y )   8 8 %   P r o p o se d   m e t h o d   X G B o o st   M u l t i c l a ss I R F   9 9 , 9 9 %       4.   CO NCLU SI O   T h is   s tu d y   s u cc ess f u lly   in tr o d u ce s   an d   in teg r ates  th I R in to   th XGBo o s t   alg o r ith m   to   en h an ce   attac k   d etec tio n   p e r f o r m an ce   in   in ter n et  o f   th in g s   ( I o T )   e n v ir o n m en ts .   E x p e r im en tal  r e s u lts   d em o n s tr ate  th at  ap p ly in g   I R ef f ec tiv ely   ad d r ess es  class   im b alan ce   wit h in   d atasets .   I n   b in ar y   s ce n ar i o s ,   I R in cr ea s ed   th r ec all  m etr ic  f r o m   0 . 9 8 8 9 1 4   to   0 . 9 9 8 6 3 5 ,   with   n eg lig ib le  d ec r ea s in   ac cu r ac y   f r o m   0 . 9 9 8 9 7 1   t o   0 . 9 9 8 6 3 5 .   Similar ly ,   in   m u lti class   s ce n ar io s ,   I R s h o wed   b alan ce d   p er f o r m an ce   with   s lig h d ec r ea s in   ac cu r ac y   f r o m   0 . 9 9 3 2 5 3   to   0 . 9 9 2 7 3 3 ,   th o u g h   p r o ce s s in g   tim in cr ea s ed   f r o m   3 7 . 6 3   s ec o n d s   to   4 9 . 4 0   s ec o n d s .   T h e   im p lem en tatio n   o f   I R n o o n ly   im p r o v e s   th d etec tio n   o f   m in o r ity   class es  b u also   d em o n s tr ates  s ig n if ican p o te n tial  f o r   ap p licatio n   in   in t r u s io n   d etec tio n   s y s tem s   with in   I o T   en v ir o n m e n ts .   Alth o u g h   I R r eq u ir es  g r ea te r   co m p u tatio n al  r eso u r ce s ,   th en h an ce d   p e r f o r m an ce   i n   d etec tin g   m alicio u s   ac tiv ities   s u b s tan tiates  i ts   ef f ec tiv en ess   an d   r eliab ilit y   as  p r o m is in g   s o lu tio n   to   b o ls ter   cy b er s ec u r ity   m ea s u r es  in   I o T   s ettin g s .   Fu tu r wo r k   s h o u ld   ex p lo r o p tim izin g   th I R al g o r ith m   f o r   co m p u tatio n al   ef f icien cy   an d   test   its   ap p licatio n   o n   v ar i o u s   I o T   d atas ets  to   as s ess   g en er aliza tio n   an d   r o b u s tn ess .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:   2 5 0 2 - 4 7 52         E n h a n cin g   a tta ck   d etec tio n   in   I o T th r o u g h   in teg r a tio n   o f weig h ted   …  ( J a n u a r   A l A mien )   647   Ad d itio n ally ,   th d e v elo p m e n o f   ad ap tiv d etec tio n   s y s tem s   with   co n tin u o u s   lear n in g   ca p ab ilit ies  s h o u ld   b in v esti g ated   to   im p r o v r es p o n s iv en ess   to   em er g i n g   th r ea ts   in   d y n am ic  I o T   en v ir o n m en ts .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r s   ex p r ess   th eir   p r o f o u n d   ap p r ec iatio n   f o r   t h s u p p o r an d   ass is tan ce   p r o v i d ed   b y   Un iv er s itas   Mu h am m ad iy a h   R iau ,   I n d o n esia,  an d   Un iv er s iti  Ma lay s ia  Kela n tan ,   Ma l ay s ia,   wh ich   h a v e   en ab led   th co m p letio n   o f   th is   ar ticle.   Ad d itio n ally ,   th au t h o r s   ex ten d   th eir   g r atitu d to   f e llo r esear ch er s   wh o   co n tr i b u ted ,   b o th   f o r m all y   an d   i n f o r m ally ,   to   th e   p r ep a r atio n   o f   th is   p a p er .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   K .   Ji a n g ,   W .   W a n g ,   A .   W a n g ,   a n d   H .   W u ,   N e t w o r k   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   c o m b i n e d   h y b r i d   sam p l i n g   w i t h   d e e p   h i e r a r c h i c a l   n e t w o r k ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   3 2 4 6 4 3 2 4 7 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / a c c e s s.2 0 2 0 . 2 9 7 3 7 3 0 .   [ 2 ]   N .   K o r o n i o t i s,  N .   M o u s t a f a ,   E.   S i t n i k o v a ,   a n d   B .   T u r n b u l l ,   To w a r d t h e   d e v e l o p m e n t   o f   r e a l i st i c   b o t n e t   d a t a s e t   i n   t h e   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   f o r   n e t w o r k   f o r e n si c   a n a l y t i c s:   B o t - I o T   d a t a se t ,   F u t u r e   G e n e ra t i o n   C o m p u t e r   S y s t e m s ,   v o l .   1 0 0 ,   p p .   7 7 9 - 7 9 6 ,   2 0 1 9 ,   do i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f u t u r e . 2 0 1 9 . 0 5 . 0 4 1 .   [ 3 ]   H .   A .   A b d u l - G h a n i ,   D .   K o n st a n t a s ,   a n d   M .   M a h y o u b ,   A   c o mp r e h e n s i v e   I o a t t a c k s   su r v e y   b a se d   o n   a   b u i l d i n g - b l o c k e d   r e f e r e n c e   m o d e l ,”  I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Ad v a n c e d   C o m p u t e S c i e n c e   a n d   A p p l i c a t i o n s( I J A C S A) ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,     2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 4 5 6 9 / I JA C S A . 2 0 1 8 . 0 9 0 3 4 9 .   [ 4 ]   N .   K o r o n i o t i s ,   N .   M o u s t a f a ,   a n d   E.   S i t n i k o v a ,   A   n e w   n e t w o r k   f o r e n si c   f r a mew o r k   b a s e d   o n   d e e p   l e a r n i n g   f o r   I n t e r n e t   o f   Th i n g s   n e t w o r k s :   A   p a r t i c l e   d e e p   f r a mew o r k ,   Fu t u r e   G e n e r a t i o n   C o m p u t e r   S y s t e m s ,   v o l .   1 1 0 ,   p p .   9 1 1 0 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f u t u r e . 2 0 2 0 . 0 3 . 0 4 2 .   [ 5 ]   L.   V i g o y a ,   D .   F e r n a n d e z ,   V .   C a r n e i r o ,   a n d   F .   J.   N ó v o a ,   I o d a t a se t   v a l i d a t i o n   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   t e c h n i q u e f o r   t r a f f i c   a n o ma l y   d e t e c t i o n ,   El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s1 0 2 2 2 8 5 7 .   [ 6 ]   H .   H a n a f i ,   A .   P r a n o l o ,   Y .   M a o ,   T .   H a r i g u n a ,   L.   H e r n a n d e z ,   a n d   N .   F .   K u r n i a w a n ,   I D S X - A t t e n t i o n :   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   s y st e m   (IDS)  b a se d   h y b r i d   M A D E - S D A E   a n d   LS TM - a t t e n t i o n   me c h a n i s m,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e i n   I n t e l l i g e n t   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 1 1 3 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 6 5 5 5 / i j a i n . v 9 i 1 . 9 4 2 .   [ 7 ]   X .   S u n ,   M .   L i u ,   a n d   Z.   S i m a ,   A   n o v e l   c r y p t o c u r r e n c y   p r i c e   t r e n d   f o r e c a s t i n g   m o d e l   b a se d   o n   L i g h t G B M ,   Fi n a n c e   Re se a r c h   L e t t e rs ,   v o l .   3 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f r l . 2 0 1 8 . 1 2 . 0 3 2 .   [ 8 ]   M .   B a k r o   e t   a l . ,   Ef f i c i e n t   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   sy s t e i n   t h e   c l o u d   u si n g   f u si o n   f e a t u r e   s e l e c t i o n   a p p r o a c h e a n d   a n   e n sem b l e   c l a ss i f i e r ,”  El e c t ro n i c s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 2 1 1 2 4 2 7 .   [ 9 ]   M .   A .   K h a n ,   H C R N N I D S :   H y b r i d   c o n v o l u t i o n a l   r e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k - b a s e d   n e t w o r k   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   s y s t e m,   Pro c e sses ,   v o l .   9 ,   n o .   5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / p r 9 0 5 0 8 3 4 .   [ 1 0 ]   M .   S h a f i q ,   Z .   T i a n ,   A .   K .   B a s h i r ,   X .   D u   a n d   M .   G u i z a n i ,   " C o r r A U C :   a   m a l i c i o u s   b o t - i o t   t r a f f i c   d e t e c t i o n   m e t h o d   i n   I o T   n e t w o r k   u s i n g   m a c h i n e - l e a r n i n g   t e c h n i q u e s , "   I E E E   I n t e r n e t   o f   T h i n g s   J o u r n a l ,   v o l .   8 ,   n o .   5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / J I O T . 2 0 2 0 . 3 0 0 2 2 5 5 .   [ 1 1 ]   A .   C h u r c h e r   e t   a l . ,   A n   e x p e r i me n t a l   a n a l y s i o f   a t t a c k   c l a ssi f i c a t i o n   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   i n   I o n e t w o r k s ,   S e n s o r s   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 1 0 2 0 4 4 6 .   [ 1 2 ]   I .   U l l a h   a n d   Q .   H .   M a h mo u d ,   A   sc h e me  f o r   g e n e r a t i n g   a   d a t a s e t   f o r   a n o ma l o u s a c t i v i t y   d e t e c t i o n   i n   I o n e t w o r k s,”   L e c t .   N o t e s   C o m p u t .   S c i .   ( i n c l u d i n g   S u b s e r.   L e c t .   N o t e s   Art i f .   I n t e l l .   L e c t .   N o t e s   B i o i n f o rm a t i c s) ,   v o l .   1 2 1 0 9   LN A I ,   p p .   5 0 8 5 2 0 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 4 7 3 5 8 - 7 _ 5 2 .   [ 1 3 ]   K .   A l b u l a y h i ,   A .   A .   S ma d i ,   F .   T.   S h e l d o n ,   a n d   R .   K .   A b e r c r o m b i e ,   I o t   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   t a x o n o my ,   r e f e r e n c e   a r c h i t e c t u r e ,   a n d   a n a l y ses ,   S e n s o rs ,   v o l .   2 1 ,   n o .   1 9 ,   2 0 2 1 .   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 1 1 9 6 4 3 2 .   [ 1 4 ]   J.  Ta n h a ,   Y .   A b d i ,   N .   S a ma d i ,   N .   R a z z a g h i ,   a n d   M .   A sa d p o u r ,   B o o s t i n g   me t h o d f o r   m u l t i - c l a ss  i m b a l a n c e d   d a t a   c l a ss i f i c a t i o n :   a n   e x p e r i me n t a l   r e v i e w ,   J o u r n a l   o f   Bi g   D a t a ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 4 0 5 3 7 - 0 2 0 - 0 0 3 4 9 - y.   [ 1 5 ]   M .   S o n ,   S .   J u n g ,   J .   M o o n   a n d   E.   H w a n g ,   " B C G A N - B a s e d   O v e r - S a mp l i n g   S c h e m e   f o r   I mb a l a n c e d   D a t a , "   2 0 2 0   I EE E   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   B i g   D a t a   a n d   S m a rt   C o m p u t i n g   ( Bi g C o m p ) ,   B u sa n ,   K o r e a   ( S o u t h ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 5 5 - 16 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / B i g C o mp 4 8 6 1 8 . 2 0 2 0 . 0 0 - 8 3 .   [ 1 6 ]   H .   Z h a n g ,   L.   H u a n g ,   C .   Q .   W u ,   a n d   Z.   Li ,   A n   e f f e c t i v e   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   b a s e d   o n   S M O TE   a n d   G a u ss i a n   mi x t u r e   mo d e l   f o r   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   i n   i mb a l a n c e d   d a t a se t ,   C o m p u t e N e t w o r k s ,   v o l .   1 7 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m n e t . 2 0 2 0 . 1 0 7 3 1 5 .   [ 1 7 ]   N .   M .   M q a d i ,   N .   N a i c k e r ,   a n d   T .   A d e l i y i ,   S o l v i n g   m i sc l a ss i f i c a t i o n   o f   t h e   c r e d i t   c a r d   i mb a l a n c e   p r o b l e u s i n g   n e a r   mi ss ,   Ma t h e m a t i c a l   Pr o b l e m s i n   En g i n e e ri n g ,   v o l .   2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 1 / 7 1 9 4 7 2 8 .   [ 1 8 ]   J.  A l   A mi e n ,   H .   A b   G h a n i ,   N .   I .   M d   S a l e h ,   E.   I sman t o ,   a n d   R .   G u n a w a n ,   I n t r u si o n   d e t e c t i o n   s y s t e m   f o r   i m b a l a n c e   r a t i o   c l a ss   u si n g   w e i g h t e d   X G B o o st   c l a ssi f i e r ,   T ELKO MN I K A   ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t .   El e c t ro n .   C o n t r o l . ,   v o l .   2 1 ,   n o .   5 ,   p .   1 1 0 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / t e l k o m n i k a . v 2 1 i 5 . 2 4 7 3 5 .   [ 1 9 ]   B .   M a h e s h ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms - a   r e v i e w ,”  I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   S c i e n c e   a n d   Re se a rc h   ( I J S R) ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 2 1 2 7 5 / A R T 2 0 2 0 3 9 9 5 .   [ 2 0 ]   T.   S u ,   H .   S u n ,   J.   Zh u ,   S .   W a n g ,   a n d   Y .   L i ,   B A T :   D e e p   l e a r n i n g   me t h o d o n   n e t w o r k   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   u s i n g   N S L - K D D   d a t a se t ,   I EE A c c e s s ,   v o l .   8 ,   p p .   2 9 5 7 5 2 9 5 8 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / a c c e ss . 2 0 2 0 . 2 9 7 2 6 2 7 .   [ 2 1 ]   F .   E.   L a g h r i ss i ,   S .   D o u z i ,   K .   D o u z i ,   a n d   B .   H ssi n a ,   I n t r u s i o n   d e t e c t i o n   sy st e ms  u si n g   l o n g   s h o r t - t e r m e m o r y   ( LST M ) ,   J o u rn a l   o f   B i g   D a t a ,   v o l .   8 ,   n o .   1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s4 0 5 3 7 - 0 2 1 - 0 0 4 4 8 - 4.   [ 2 2 ]   D .   D .   R u f o ,   T.   G .   D e b e l e e ,   A .   I b e n t h a l ,   a n d   W .   G .   N e g e r a ,   D i a g n o si o f   d i a b e t e s   me l l i t u u s i n g   g r a d i e n t   b o o st i n g   m a c h i n e   ( Li g h t g b m) ,   D i a g n o st i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / d i a g n o s t i c s1 1 0 9 1 7 1 4 .   [ 2 3 ]   N .   I sl a e t   a l . ,   To w a r d s   ma c h i n e   l e a r n i n g   b a se d   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   i n   I o T   n e t w o r k s,   C o m p u t e rs,   M a t e ri a l s   &   C o n t i n u a ,   v o l .   6 9 ,   n o .   2 ,   p p .   1 8 0 1 1 8 2 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c m c . 2 0 2 1 . 0 1 8 4 6 6 .   [ 2 4 ]   J.  A l   A m i e n ,   H .   A b   G h a n i ,   N .   I z r i n   M d   S a l e h ,   S .   S o n i ,   Y .   F a t ma ,   a n d   R .   H a y a m i ,   A   c o m p r e h e n s i v e   e v a l u a t i o n   o f   m u l t i c l a ss   i mb a l a n c e   t e c h n i q u e w i t h   e n s e m b l e   mo d e l s   i n   I o T   e n v i r o n m e n t s,”   T ELKO MN I K ( T e l e c o m m u n i c a t i o n ,   C o m p u t i n g ,   El e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,   v o l .   2 2 ,   n o .   3 ,   p p .   6 9 0 - 7 0 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / t e l k o m n i k a . v 2 2 i 3 . 2 5 8 8 7 .   [ 2 5 ]   T.   C h e n   a n d   C .   G u e s t r i n ,   X G B o o st :   A   sca l a b l e   t r e e   b o o s t i n g   s y s t e m ,   i n   P ro c e e d i n g s   o f   t h e   2 2 n d   AC M   S I G K D D   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   K n o w l e d g e   D i s c o v e r y   a n d   D a t a   Mi n i n g ,   2 0 1 6 ,   v o l .   1 9 ,   n o .   6 ,   p p .   7 8 5 7 9 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 2 9 3 9 6 7 2 . 2 9 3 9 7 8 5 .   [ 2 6 ]   J.  G .   A l mara z - R i v e r a ,   J .   A .   P e r e z - D i a z ,   a n d   J.   A .   C a n t o r a l - C e b a l l o s,   Tr a n s p o r t   a n d   a p p l i c a t i o n   l a y e r   D D o S   a t t a c k d e t e c t i o n   t o   I o d e v i c e b y   u si 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   mo d e l s,   S e n so rs ,   v o l .   2 2 ,   n o .   9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 2 2 0 9 3 3 6 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In d o n esian   J   E lec   E n g   &   C o m p   Sci Vo l.  3 8 ,   No .   1 Ap r il   20 2 5 :   64 1 - 64 8   648   [ 2 7 ]   S .   U l l a h   e t   a l . ,   A   N e w   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   s y st e f o r   t h e   i n t e r n e t   o f   t h i n g v i a   d e e p   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   a n d   f e a t u r e   e n g i n e e r i n g ,”  S e n s o rs  2 0 2 2 ,   v o l .   2 2 ,   n o .   1 0 ,   p .   3 6 0 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / S 2 2 1 0 3 6 0 7 .   [ 2 8 ]   Y .   S o n g ,   S .   H y u n ,   a n d   Y . - G .   C h e o n g ,   A n a l y si o f   a u t o e n c o d e r f o r   n e t w o r k   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n ,   S e n s o rs ,   v o l .   2 1 ,   n o .   1 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 1 1 3 4 2 9 4 .   [ 2 9 ]   R .   Q a d d o u r a ,   A .   M .   A l - Z o u b i ,   I .   A l mo ma n i ,   a n d   H .   F a r i s,  A   m u l t i - s t a g e   c l a ssi f i c a t i o n   a p p r o a c h   f o r   i o t   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   b a s e d   o n   c l u st e r i n g   w i t h   o v e r sa mp l i n g , Ap p l i e d   S c i e n c e ,   v o l .   1 1 ,   n o .   7 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 1 0 7 3 0 2 2 .   [ 3 0 ]   A .   A .   A l s u l a m i ,   Q .   A b u   A l - H a i j a ,   A .   Ta y e b ,   a n d   A .   A l q a h t a n i ,   A n   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n   s y s t e m   f o r   I o t r a f f i c   w i t h   i m p r o v e d   d a t a   e n g i n e e r i n g ,   Ap p l i e d   S c i e n c e ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 3 ,   p .   1 2 3 3 6 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / A P P 1 2 2 3 1 2 3 3 6 .   [ 3 1 ]   P .   M a n i r i h o ,   E .   N i y i g a b a ,   Z .   B i z i ma n a ,   V .   Tw i r i n g i y i m a n a ,   L.   J.   M a h o r o   a n d   T.   A h m a d ,   " A n o mal y - b a se d   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   a p p r o a c h   f o r   I o N e t w o r k s   u s i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g , "   2 0 2 0   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   C o m p u t e En g i n e e ri n g ,   N e t w o r k ,   a n d   I n t e l l i g e n t   Mu l t i m e d i a   ( C EN I M) ,   S u r a b a y a ,   I n d o n e si a ,   2 0 2 0 ,   p p .   3 0 3 - 3 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C EN I M 5 1 1 3 0 . 2 0 2 0 . 9 2 9 7 9 5 8 .   [ 3 2 ]   K .   A l b u l a y h i ,   Q .   A .   A l - H a i j a ,   S .   A .   A l su h i b a n y ,   A .   A .   J i l l e p a l l i ,   M .   A s h r a f u z z a ma n ,   a n d   F .   T .   S h e l d o n ,   I o i n t r u si o n   d e t e c t i o n   u si n g   m a c h i n e   l e a r n i n g   w i t h   a   n o v e l   h i g h   p e r f o r mi n g   f e a t u r e   se l e c t i o n   m e t h o d ,   Ap p l i e d   S c i e n c e ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 0 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 2 1 0 5 0 1 5 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        J a n u a r   Al   A m ien          c o m p lete d   e d u c a ti o n   b a c h e lo r' d e g re e   i n   th e   In f o rm a ti c s   En g i n e e rin g   De p a rtme n t,   S TM IK - AMIK  Riau .   An d   m a ste r' s   d e g re e   in   M a ste o f   In fo rm a ti o n   Tec h n o lo g y   a P u tra  In d o n e sia   Un i v e rsity   P a d a n g .   No wo rk i n g   a a   lec tu re i n   th e   De p a rtme n o Co m p u ter  S c ien c e ,   Un iv e rsity   M u h a m m a d iy a h   o Riau .   Wi t h   re se a rc h   in tere sts  in   th e   fiel d   o M a c h in e   lea rn in g   a lg o rit h m a n d   AI.  He   c a n   be   c o n tac ted   at   e m a il :   jan u a ra lam ien @u m ri. a c . id .         H a d h r a m Ab   G h a n         re c e iv e d   h is   b a c h e lo r   d e g re e   in   e lec tro n ics   e n g in e e rin g   fro m   M u lt ime d ia   Un i v e rsity   M a l a y sia   (M M U)   in   2 0 0 2 .   In   2 0 0 4 ,   h e   c o m p lete d   h is  m a ste r' d e g re e   in   Tele c o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g   a t   T h e   Un i v e rsity   o f   M e lb o u r n e .   He   th e n   p u rsu e d   h is  P h . D.   a Im p e rial   Co ll e g e   L o n d o n   i n   i n telli g e n t   n e two r k   s y ste m a n d   c o m p lete d   h is   P h . D.  in   2 0 1 1 .   He   can   be   c o n tac ted   at   e m a il h a d h ra m i. a g @ u m k . e d u . m y .         Nurul   Iz r in   Md   S a leh          o b tain e d   a   b a c h e lo r' d e g re e   in   in f o rm a ti o n   tec h n o lo g y   fro m   M u lt ime d ia  Un iv e rsit y   M a lay sia   (M M U).  He   c o m p lete d   h is  m a ste r' d e g re e   in   c o m p u ter  sc ien c e   a Th e   U n iv e rsity   o f   P u tra  M a lay sia .   T h e n   c o m p lete   a   P h . D.   a Th e   Un iv e rsity   o f   Br u n e l   Lo n d o n   i n   th e   sa m e   field   o st u d y .   S h e   can   be   c o n tac ted   at   e m a il :   izrin @u tem . e d u . m y .         S o n         re c e iv e d   th e   b a c h e lo r' d e g re e   in   In fo rm a ti c En g in e e r in g   De p a rtme n t   fro m   S TM IK   AMIK  Ria u ,   I n d o n e sia   a n d   th e   m a ste r’s  d e g re e   i n   c o m p u ter   sc ien c e   Isla m ic  Un iv e rsity   o f   In d o n e sia .   n o w o rk a a   lec t u re a t h e   F a c u lt y   o f   Co m p u ter  S c ien c e ,   Un iv e rsity   o f   M u h a m m a d iy a h   Ri a u .   His  c u rre n t   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   M a c h i n e   lea rn i n g   a lg o rit h m s a n d   AI .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il so n i@ u m ri. a c . id .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.