I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 ,   p p .   3095 ~ 3 1 0 6   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 3 . pp 3 0 9 5 - 3 1 0 6           3095       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Exploring  t h e ff e ctiveness  of m ulti cla ss  decisio n j un g le f o interne o things   security       Sm it ha   Ra j a g o pa l 1 ,   Abhi k   Sa rk a r 2 ,   Venk a t   N a ra y a na n M a njuna t h 1   1 A l l i a n c e   S c h o o l   o f   A d v a n c e d   C o m p u t i n g ,   A l l i a n c e   U n i v e r si t y ,   B e n g a l u r u ,   I n d i a   2 A l l i a n c e   S c h o o l   o f   Li b e r a l   A r t s,  A l l i a n c e   U n i v e r s i t y ,   B e n g a l u r u ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 5 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Feb   4 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma r   3 ,   2 0 2 5       Ne two rk   in tr u sio n   d e tec ti o n   sy ste m (NID S a re   v it a in   p ro tec ti n g   c o m p u ter   n e two rk a g a i n st  c y b e se c u rit y   in c id e n ts.  Th e   re latio n sh i p   b e tw e e n   NID S   a n d   in tern e o t h in g (Io T)  se c u r it y   is  p i v o tal  a n d   NID S   p lay a   sig n ifi c a n t   ro le  in   e n su ri n g   th e   se c u rit y   a n d   re li a b il it y   o I o e c o s y ste m s.  En su rin g   th e   se c u rit y   o Io d e v ice is  c rit ica fo se v e ra re a so n s.  It  h e lp sa fe g u a rd   se n siti v e   i n fo rm a ti o n ,   g u a ra n tee th e   d e p e n d a b il i ty   o f   c ru c ial  i n fr a stru c tu re ,   m e e ts  re g u lato ry   o b li g a ti o n s,   a n d   fo ste rs  u se c o n fid e n c e .   As   th e   Io T   e c o sy ste m   e x p a n d s,   p rio ri ti z in g   se c u rit y   is   e ss e n ti a t o   m in imiz e   risk a n d   m a x imiz e   th e   b e n e fit s o c o n n e c ted   d e v ice s.  G iv e n   t h e   e v e r - e x p a n d in g   c y b e r   th re a lan d sc a p e ,   t h e   m u lt icla ss   c las sifica ti o n   tas k   is  e ss e n ti a l   to   e m p o we r   th e   NID S   with   a n   a b il it y   to   d ist in g u ish   b e twe e n   v a ri o u a tt a c k   p a tt e rn in   les c o m p u tatio n a ti m e .   Th e   m u lt icla ss   d e c isio n   j u n g le  a lg o rit h m   is   in v e stig a te d   to   o p ti m ize   th e   p e rfo rm a n c e   o NID S .   Th e   re s e a rc h   h a s   c o n sid e re d   p e rm u tati o n   fe a tu re   imp o rtan c e   t o   in c l u d e   o n ly   t h e   re lev a n t   fe a tu re fro m   th e   d a ta.  Us in g   a   c o n tem p o ra ry   d a tas e su c h   a CICIOT  2 0 2 3 ,   th e   stu d y   h a d e m o n stra ted   a n   i m p re ss iv e   a tt a c k   d e tec ti o n   ra te  o o v e 9 0 %   fo 2 0   m o d e rn   a tt a c k   t y p e s.  T h is   re se a rc h   h a in v e stig a ted   th e   e ff e c ti v e n e ss   o Io se c u rit y   m e a su re a n d   i t p ro s p e c ti v e   c o n tri b u ti o n to   th e   field   o c y b e se c u rit y .   K ey w o r d s :   C I C I OT   2 0 2 3   Dec is io n   ju n g le   I n ter n et  o f   th in g s   s ec u r ity   Netwo r k   in tr u s io n   d etec tio n   Per m u tatio n   f ea tu r e   im p o r tan c e   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 :   Sm ith R ajag o p al   Allian ce   Sch o o l o f   Ad v an ce d   C o m p u tin g ,   Allian ce   Un iv e r s ity   B en g alu r u ,   I n d ia   E m ail:  s m ith a. r esear ch 1 0 1 2 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O   T h n etwo r k   lan d s ca p is   h ig h ly   v u ln er ab le   to   s ec u r ity   th r ea ts .   T h co n s tan em er g e n ce   o f   n ewe r   th r ea ts   is   p ar am o u n t   in   d ev elo p in g   r eliab le  an d   a d ap tiv e   s ec u r ity   m ea s u r es.  T h e   m eth o d   b y   wh ich   an   attac k er   g ain s   ac ce s s   to   n etwo r k ,   th er eb y   s en d i n g   m alicio u s   p ac k ets  to   u s er s   s y s tem   to   s teal,   m o d if y ,   o r   r a v ag e   co n f id en tial  d ata  is   ter m ed   in tr u s io n   [ 1 ] .   E x is tin g   s y s tem   v u ln er ab ilit ies,  s u ch   as  h u m an   e r r o r s ,   m is co n f ig u r atio n ,   o r   s o f twar e   b u g s   ca n   lead   to   a n   attac k   o n   th e   s er v er   o r   d e v ice.   As  a n d   wh en   h u m u n g o u s   d ata  is   b ein g   ex c h an g e d   o n   t h I n ter n et,   n etwo r k s   b ec o m in cr ea s in g ly   s u s ce p tib le  to   attac k s .   T h er ef o r e,   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s   ( I DS)   ar r eq u ir e d   to   s af eg u ar d   o r g an izatio n al  n etwo r k s .   T h q u a n tity   o f   in ter n et  o f   th i n g s   ( I o T )   co n n ec tio n s   h as  im p r o v ed   o v e r   th p ast  d ec ad e.   T h is   tr en d   is   an ticip ated   to   m ai n tain   in   n u m er o u s   s ec to r s   in   t h co m i n g   y ea r s ,   h o wev er   d em an d in g   s i tu atio n s   co n tin u e   to   b e.   I o u g h to   b f ix ed   t o   m ak ce r tain   th at  I o T   g a d g ets  o p er ate  ap p r o p r iately   a n d   ef f ec tiv ely   [ 2 ] I m p lem en tin g   s ec u r ity   f ea tu r es  u n d er   I o T   is   m o r c o m p licated   th an   im p lem en tin g   th em   o n   tr ad itio n al   n etwo r k s   b ec au s o f   th e x ten s iv f o r m   o f   p r o t o co ls   s u ch   as  all  ap p licab le  n o d q u an t ities   [ 3 ] .   T h r o u g h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 0 9 5 - 3 1 0 6   3096   d is tr ib u ted   d en ial - of - ca r r ier   ( DDo S)  ass au lt s ,   tar g etin g   I o T   g ad g ets  s u ch   as  v ir tu al  ca m er as  an d   d ig ital  v id eo   r ec o r d er s   ( DVRs ) ,   is   an   in s tan ce   o f   cy b er   h az ar d   th at  co n s t an tly   h ap p en s   in   th I o T   lan d s ca p e.   I n ter n et  o f   th i n g s   ( I o T )   n et wo r k s   h av e   u n i q u c h ar ac ter is tics   th at  s et  th em   ap ar f r o m   wir eless   s en s o r   n etwo r k s   ( W SN)   an d   cy b er   p h y s ical  s y s tem s   ( C P S ) .   T h is   d is tin ctio n   ar is es   f r o m   th h eter o g en o u s   lay er s   o f   p r o to c o ls   em p lo y e d   in   I o T   n etwo r k s .   Ad d itio n ally ,   th c h allen g es  en co u n ter ed   d u r in g   th e   d ep lo y m e n o f   v ar i o u s   I o T   u s ca s es  v ar y   s ig n if ican tly   f r o m   th o s ass o ciate d   with   W SN   n etwo r k s ,   d u to   th s p ec if ic  co n tex t   an d   r eq u ir em en ts   o f   ea c h   ap p licatio n   [ 4 ] ,   [ 5 ] T o   en h an ce   s ec u r ity   in   an   I o T   en v ir o n m en t,   it  is   cr u cial  to   d esig n   d ata - o r ien ted   s ec u r ity   m ec h an is m .   T h is   m ec h an is m   s h o u ld   p r io r itize  d ata  co n f id en tiality   an d   in teg r ity   to   m itig ate  th r ea ts .   T r ad itio n al  cr y p to g r ap h y - b ased   s ec u r ity   m ea s u r es  m ay   n o b id ea f o r   I o T   d u to   th e   v ast am o u n t o f   d ata   in v o lv e d   [ 6 ] .   Fig u r e   1   illu s tr ates th I o T   s ec u r ity   lan d s ca p e.           Fig u r e   1 .   I o T   s ec u r ity   la n d s ca p e       I DS  ca n   b e   d iv i d ed   i n to   d if f er en ty p es.  Fo r   ex a m p le,   t h ey   c an   b e   g r o u p e d   as  h o s t - b ased   o r   n etwo r k - b ased .   Netwo r k - b ased   s y s tem s   watc h   o v er   n etwo r k   tr af f ic  a n d   d ev ices  f o r   an y   u n u s u al  ac tiv ities ,   wh ile  h o s t - b ased   s y s tem s   ch ec k   in d iv i d u al  d ev ices  f o r   ch an g es  in   f i les,  lo g s ,   o r   b e h av io r s   th at  d o n m atch   wh at’ s   ex p ec ted   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   T y p ically ,   I DS  ca n   b a n aly ze d   u s in g   tw o   m ain   m eth o d s s ig n atu r e - b a s ed   an d   a n o m aly - b ased   s y s tem s .   Sig n atu r e - b ased   I DS,  lik e   SID an d   AI D S,  d etec attac k s   b y   lo o k in g   f o r   k n o wn   p atter n s   s to r ed   in   d ata b ase.   SID s p ec if ically   s ea r ch es  f o r   t h ese  p r ed e f in ed   p atter n s ,   wh ile  A I DS  k ee p s   tr ac k   o f   n o r m al  s y s tem   b eh av io r   an d   s en d s   aler ts   wh en   th er ar b ig   d if f er en ce s   f r o m   wh at’ s   co n s id er ed   n o r m al  [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   T h is   r esear ch   aim s   to   s tr en g th en   s ec u r ity   in   th e   f ield   o f   I o T   b y   cr ea tin g   an d   e v alu atin g   an   en h an ce d   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   ( I DS)   th at  u s es  m u lticlas s   d ec is io n   ju n g le  ( MD J )   alg o r ith m   [ 1 1 ] .   B y   em p l o y in g   a   s o p h is ticated   alg o r ith m   lik MD J ,   th I DS  a im s   to   d etec a n d   g u ar d   ag ain s b r o ad   s p ec t r u m   o f   cy b er   th r ea ts   th at  tar g et  I o T   p r o t o co ls .   T h e   I DS  f r am ewo r k   in co r p o r ates   th MD J   co m p lem en ted   b y   f ea tu r en g in ee r in g   an d   d ata   clea n s in g   tec h n iq u es  to   im p r o v e   class if icatio n   ac c u r ac y .   T h r o u g h   ex h au s tiv p e r f o r m a n ce   test in g ,   th is   r esear ch   in ten d s   to   o f f er   cu ttin g - ed g i n s ig h ts   in to   th f ield   o f   I o T   s ec u r ity .   T h r ati o n ale  b eh in d   u s in g   m u lticlas s   d ec is io n   ju n g le  f o r   m u lticlas s   clas s if icatio n   is   d eli n ea ted   b elo w:   a.   Netwo r k   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s   ( NI DS)   n ee d   to   class if y   n etwo r k   tr af f ic  in t o   d if f er e n ca teg o r ies,  n o t   lim itin g   to   o n ly   b en ig n   o r   n e f ar io u s .   T h m u lticlas s   d ec is i o n   ju n g le  is   r o b u s en o u g h   to   d etec v ar io u s   ty p es o f   in tr u s io n s .   b.   T h co n s tan tly   ch a n g in g   p att er n s   o f   n etwo r k   tr af f ic  a n d   t h g r o win g   n u m b er   o f   cy b er   th r ea ts   r eq u ir f ea s ib le  s o lu tio n s .   Dec is io n   ju n g les,  wh ich   u s ap p r o p r ia te  d ec is io n - m ak in g   p r o ce s s es  an d   b ein g   a n   en s em b le  o f   DAGs c an   h a n d le   th ese  ch an g es b etter   th a n   s im p ler   m eth o d s .   c.   T h d ec is io n   ju n g le  alg o r ith m   is   lig h t - weig h an d   ca n   ea s ily   s ca le  to   h an d le  m o r d ata,   m ak in g   it  g o o d   f it  f o r   s y s tem s   with   lim ited   r eso u r ce s ,   s u ch   as  I o T   d ev ices.  I ca n   q u ick ly   m an ag lar g a m o u n ts   o f   d ata  with o u t c o m p r o m is in g   o n   th ef f ec tiv en ess .   d.   Fals p o s itiv es  an d   f alse  n e g ativ es  p o s a   co n s id er ab le   ch allen g e   f o r   NI DS,  as  th ey   ca n   in u n d ate   ad m in is tr ato r s   an d   u n d er m i n th eir   co n f id en ce   in   th s y s tem .   Dec is io n   ju n g les  o p tim ize   th p ar am eter s   to   r ed u ce   f alse a ler ts   wh ile  ef f ici en tly   d etec tin g   th e   m ajo r ity   o f   th r ea ts .   e.   T h m u lticlas s   d ec is io n   ju n g l alg o r ith m   d em o n s tr ates  ex c ep tio n al  p r o f icien c y   in   m an a g in g   im b ala n ce d   d atasets ,   wh ich   is   p r ev alen ch allen g in   th n etwo r k   in tr u s io n   d etec tio n   s tu d y   wh e r in s tan ce s   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         E xp lo r in g   th effec tiven ess   o f   mu lticla s s   d ec is io n   ju n g le  fo r   in tern et  o f th in g s   s ec u r ity   ( S mith a   R a ja g o p a l )   3097   attac k s   ar s u b s tan tially   o u tn u m b er ed   b y   r e g u lar   tr a f f ic  p att er n s .   B y   u tili zin g   its   en s em b le  m ec h an is m ,   a   d ec is io n   ju n g le  s ig n if ican tly   i m p r o v es  d etec tio n   ac c u r ac y   f o r   b o th   f r eq u e n tly   o cc u r r in g   an d   r ar attac k   ca teg o r ies.   Netwo r k   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s   f ac ch allen g es  in   d etec tin g   an o m alies  ef f icien tly .   T h e   f ir s t   ch allen g p e r tain s   to   th e   f ac t h at  m alicio u s   attac k s   an d   th r e ats  ar co n s tan tly   e v o lv in g ,   m ak in g   it d if f icu lt  f o r   ex is tin g   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s   to   co n ten d   with .   T h is   o f ten   lead s   to   lo d etec tio n   r ates  an d   h ig h   f alse  alar m s .   T h s ec o n d   c h allen g is   th at  th tr ad itio n al  m ac h in lear n in g   alg o r ith m s   ap p lied   in   th f ield   o f   n etwo r k   in t r u s io n   d etec tio n   s u f f er   f r o m   p r o b lem s   s u ch   as  o v er f itti n g ,   wh e r th e   m o d e p er f o r m s   well  o n   tr ain in g   d ata  b u d o es  n o p er f o r m   well  o n   u n k n o wn   in s tan c es  an d   th p r esen ce   o f   h ig h   b ias  d u to   ir r elev an t   f ea tu r es.  Ad d itio n ally ,   th cla s s   d is tr ib u tio n   o f   n etwo r k   tr af f ic  is   o f te n   u n b alan ce d ,   with   n o r m al   tr af f ic   b ein g   m u ch   m o r co m m o n   th a n   n ef ar io u s   tr af f ic  d u to   wh ich   th m ac h in lear n in g   m o d el  m ay   f ail  to   lear n   th n etwo r k   p atter n s   ef f ec tiv ely   [ 1 2 ] [ 1 3 ] .       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   T h r esear ch   co m m u n it y   is   s tr iv in g   h ar d   to   ex p l o r e   th a r ea s   o f   t h I o T   an d   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s   ( I DS)   to   d ev elo p   n ew   way s   to   im p r o v s ec u r ity .   T h is   s ec tio n   f o cu s es  o n   s o m o f   th latest  I DS  id ea s   th at  h av b ee n   s u g g ested .   k ey   r eso u r ce   in   th is   ar ea   is   th E d g e - I I o T s et  d ataset  [ 1 4 ] ,   wh ich   is   d etailed   co llectio n   o f   d ata  ab o u c y b er s ec u r ity   f o r   I o T   th at  ca n   b u s ed   b y   m ac h in lear n i n g   ( ML )   alg o r ith m s .   E x p er ts   h av ex p e r im en ted   with   d if f er en tech n iq u es  th at  f u s v ar io u s   alg o r ith m s   to   d etec n etwo r k   in tr u s io n s   ef f ec tiv ely   an d   im p r o v h o well  th ey   wo r k .   On o f   th ese  tech n iq u es  u s es  co m b in atio n   o f   n e u tr o s o p h ic   lo g ic  class if ier   ( m o r a d v an ce d   v er s io n   o f   f u zz y   l o g ic)   a n d   g en etic  alg o r ith m   to   cr ea te   r u les.  T h is   m eth o d   h as  b ee n   s u cc ess f u in   lo wer in g   th r ate  o f   f alse  alar m s   t o   ju s 3 . 1 9 %,  w h ich   is   b ette r   th an   m a n y   o th er   m eth o d s   [ 1 5 ] .   I n   a   s t u d y   b y   P r az e r e s   N ,   C o s t a   R ,   S a n t o s   L ,   a n d   t h e i r   t e a m ,   t h e y   p r o p o s e d   a   d is t r i b u t e d   I D S   wi t h   s t r o n g   a n d   d e p e n d a b l e   d es i g n   f o r   f o g   c o m p u t i n g .   T h e y   u s e d   t w o   d a t as e ts ,   I o T - 2 3   a n d   M QT T - I o T - I D S 2 0 2 0 ,   t o   c r e a t e   I D S   m o d e ls .   F o r   t h e   I o T - 2 3   d a t a s e t ,   t h e y   u s e d   r a n d o m   f o r e s t   ( R F )   a n d   n a i v e   B a y e s   ( N B )   m o d e l s ,   a n d   f o r   t h e   M Q T T - I o T - I DS 2 0 2 0   d a t as e t ,   t h e y   u s e d   l o g is t i r e g r e s s i o n   ( L R )   a n d   d ec is i o n   t r e ( D T )   m o d e l s .   T h e s e   m o d e l s   we r e   t h e n   c o m p a r e d   t o   t h r e e   o t h e r   I D S   a r c h i t e ct u r e s   d e s i g n e d   f o r   I o T   t r a f f i c .   T h e   c o m p a r i s o n   w as   b as e d   o n   p e r f o r m a n c e   m e t r i c s   li k e   a cc u r a c y ,   p r e c i s i o n ,   r e c al l ,   a n d   F1 - s c o r e   [ 1 6 ]   R esear ch er s   u tili ze d   th UNSW - N B 1 5   n etwo r k   tr af f ic   d ataset  to   ev alu ate  ML   m o d e ls   f o r   I DS   en h an ce m e n in   Mo r et  al.   Sp ec if ically ,   th ey   em p l o y ed   l o g is tic  r eg r ess io n   ( L R ) ,   s u p p o r v ec to r   m ac h in es   ( SVM) ,   d ec is io n   tr ee s   ( DT ) ,   an d   r an d o m   f o r est  ( R F).   T o   o p tim ize  th p er f o r m a n ce   o f   L R ,   DT ,   an d   lin ea r   SVM,   th s tu d y   co n d u cted   h y p er p ar am eter   tu n in g   th at  led   to   g o o d   p er f o r m an ce   [ 1 7 ] .   I n   s tu d y   p u b lis h e d   in   [ 1 8 ] ,   r esear ch e r s   ev alu ated   th ef f ec tiv en ess   o f   eig h d if f er en tr ee - b ased   class if icatio n   alg o r ith m s   f o r   p r ed ictin g   n etwo r k   ev en ts   u s in g   th NSL - KDD  d ata s et.   Am o n g s th ese  alg o r ith m s ,   th d ec is io n   tr ee   alg o r ith m   was  em p lo y e d   f o r   f ea tu r s elec tio n ,   wh ile  a   r an d o m   f o r est  alg o r ith m   was  u tili ze d   as  th p r im ar y   class if ier .   Aam ir   an d   Z aid i   [ 1 9 ]   p r o p o s e d   an   i n tr u s io n   d etec tio n   m o d e th at  u s ed   p r in cip al  c o m p o n e n an aly s is   ( PC A)   an d   s u b s et  o f   th e   b e n ch m ar k   d ataset  co n tain in g   n o v el  attac k   v ec to r s .   T h ey   u s ed   clu s ter in g   to   la b el   th d ata  an d   id en tif y   attac k er   class es  b ased   o n   n o r m al  tr af f ic  p atter n s .   Af ter   lab elin g ,   th ey   em p lo y ed   th r ee   m ac h in lear n in g   al g o r ith m s   ( SVM,   k - n ea r est  n eig h b o r   ( K - NN) ,   an d   R F)  to   ac h iev e   d etec tio n   ac cu r ac y   lev els o f   9 2 %,  9 5 %,  an d   9 6 . 6 6 %,  r esp ec tiv ely .   Alq ah tan an d   h is   team   [ 2 0 ]   u s ed   p o p u la r   m ac h in lear n in g   m eth o d s   lik B ay esian   n etwo r k ,   n aiv e   B ay es,  d ec is io n   tr ee s r an d o m   d ec is io n   f o r est r an d o m   tr e e,   d ec is io n   tab le,   a n d   ar tific ia n eu r al  n etwo r k   to   d etec n etwo r k   in tr u s io n s .   T h ey   test ed   th ese  m eth o d s   u s in g   th KDD  cu p   9 9   d ataset.   I n   an o th er   s tu d y   [ 2 1 ] r esear ch er s   lo o k ed   in to   d etec tin g   n etwo r k   in tr u s io n s   u s in g   th UNS W - NB 1 5   an d   C I C I DS  2 0 1 7   d atasets .   T h ey   in co r p o r ated   g r a d ien b o o s tin g   tr ee   f o r   b in a r y   class if icatio n   an d   d ee p   n e u r al  n et wo r k   f o r   m u lticlas s   class if icatio n .   Del - I o T   [ 2 2 ] ,   a n   e n s e m b l e   le a r n i n g   m o d e f o r   a n o m a l y   d e t e c t i o n   u s i n g   s o f t w a r e   d e f i n e d   n e t w o r k s   ( SD N )   wa s   p r o p o s ed   t o   i d e n t i f y   t h e   at t a c k   s c e n a r i o s   o n   t h e   d y n a m i c   c y b e r   t h r e a t   l a n d s ca p e .   D e ep   f e a t u r e   e x t r a c t i o n   w as   u s e d   t o   in p u t   t h e   f e a t u r e s   t o   a   p r o b a b i l i s t i c   n e u r a l   n e tw o r k   ( P N N )   i n   o r d e r   t o   o p t i m i z e   t h p e r f o r m a n c e .     T a b l e   1   p r o v i d e s   a   s u m m a r y   o f   d a t a s et s   w i t h   a n d   w it h o u t   I O T   t r a c es   a v ai l a b l 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 .   I n   th p r o p o s ed   s tu d y ,   C I C I o T   2 0 2 3   d ataset   h as   b ee n   u s ed   to   f o r   ex p er im e n tatio n .   T h C I C I o T   2 0 2 3   d ataset  is   p r im ar ily   u s ed   f o r   test in g   I o T   s y s tem s   b ec au s it  s im u lates  r ea l - wo r ld   I o T   en v ir o n m en ts   with   wid r an g o f   d e v ices.  T h es d ev ices  ca n   b eh a v as  b o th   tar g ets  o f   attac k s   o r   s o u r ce s   o f   attac k s .   W ith   th g r o win g   p r e v alen ce   o f   t h I o T ,   it  h as  ess ay ed   c r itical  r o le  in   o u r   d aily   liv es.  As  r esu lt,  en s u r in g   its   s ec u r ity   h as b ec o m p ar am o u n t to   f ac ilit ate  its   s ea m less ,   s e cu r e,   an d   r eliab le  o p er atio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 0 9 5 - 3 1 0 6   3098   T ab le  1 .   Su m m a r y   o f   r elev a n n etwo r k   in tr u s io n   d etec tio n   d a tasets   S l .   N o     D a t a s e t   D e scri p t i o n   N o   o f   F e a t u r e s   W h e t h e r   a n   I O d a t a s e t     Y e s/ N o   1.   Ed g e -   I I O [ 1 4 ]   R e se a r c h e r p r o p o s e d   t h e   e d g e - i n d u s t r i a l   i n t e r n e t   o f   t h i n g ( I I o T) ,   a   c o m p r e h e n si v e   d a t a s e t   t o   e n h a n c e   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   s y st e ms  f o r   I o a n d   I I o T   a p p l i c a t i o n s.   I t   e n a b l e s   ma c h i n e   l e a r n i n g - b a s e d   d e t e c t i o n   i n   t w o   mo d e s:   c e n t r a l i z e d   a n d   f e d e r a t e d   l e a r n i n g .   T h e   r e s e a r c h e r g e n e r a t e d   a n   Ed g e - I I o se t   u si n g   a   c u s t o I o T/ I I o t e st b e d ,   i n c o r p o r a t i n g   a   w i d e   r a n g e   o f   d e v i c e s,   s e n s o r s,   p r o t o c o l s,  a n d   c l o u d / e d g e   c o n f i g u r a t i o n s   t o   p r o v i d e   a   r e a l i s t i c   r e p r e se n t a t i o n   o f   t h e se  s y s t e ms .   61   Y e s   2.   N - B a I O [ 2 3 ]   R e se a r c h e r d e v e l o p e d   a   n e w   d a t a s e t   f o r   d e t e c t i n g   a b n o r ma l   a c t i v i t i e s   i n   I o T   n e t w o r k c a l l e d   n e t w o r k   b a s e d   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   ( B a I o T) .   " S n a p s h o t s"   o f   t h e   n e t w o r k 's  b e h a v i o r   w e r e   e x t r a c t e d   a n d   a d v a n c e d   a l g o r i t h ms   c a l l e d   d e e p   a u t o e n c o d e r s   w e r e   e m p l o y e d .   T h e s e   a l g o r i t h m a n a l y s e   t h e   s n a p s h o t a n d   i d e n t i f y   u n u s u a l   t r a f f i c   p a t t e r n s   t h a t   may   i n d i c a t e   c o mp r o mi se d   o r   mal i c i o u s   I o d e v i c e s w i t h i n   t h e   n e t w o r k .   1 1 5   Y e s   3.   B o T - I o [ 2 4 ]   B o T - I o T   d a t a se t ,   t e r m e d   a a   b i g   d a t a   d a t a se t   b y   t h e   a u t h o r s,   c o n s i st s   o f   7 3   mi l l i o n   i n s t a n c e s.   A s   d i sc u sse d   [ 2 4 ] ,   t h e   u sa g e   o f   t h i s   d a t a se t   i s   r e c o mm e n d e d   a f t e r   a   t h o r o u g h   d a t a   c l e a n i n g   p r o c e d u r e   f o l l o w e d   b y   t h e   u sa g e   o f   v a l i d   f e a t u r e s .     43   Y e s   4.   M Q TT - I o T - I D S   2 0 2 0   [ 1 6 ]   Th e   M Q TT - I o T - I D S 2 0 2 0   d a t a se t   c o mp r i ses  d a t a   g e n e r a t e d   b y   a   s i m u l a t e d   M Q TT  n e t w o r k .   I t   c o n s i st o f   u n p r o c e sse d   p c a p   f i l e s,   a l o n g   w i t h   u n i d i r e c t i o n a l   a n d   b i d i r e c t i o n a l   f l o w   f e a t u r e s .   T h e   p r o sp e c t i v e   a r c h i t e c t u r e s ,   w h e n   p r o p o se d   u si n g   t h i d a t a s e t   m a y   a l l o w   f o r   e f f e c t i v e   f e a t u r e   e n g i n e e r i n g   t o   p r o d u c e   b e t t e r   r e su l t s   32   Y e s   5.   U N S W   NB - 1 5   [ 2 5 ]   Th e   U N S W - N B 1 5   d a t a s e t   a i ms  t o   c r e a t e   r e a l i s t i c   n e t w o r k   e n v i r o n me n t s   b y   i n c l u d i n g   c o mm o n   l o w - p r o f i l e   c y b e r a t t a c k s.  I t   f e a t u r e t e n   a t t a c k   t y p e s.  T h e   a r t i c l e   [ 2 5 ]   p r o v i d e a   d e t a i l e d   b r e a k d o w n   o f   t h e   n u m b e r   o f   r e c o r d s   p e r   a t t a c k   t y p e   a n d   t h e i r   d i st r i b u t i o n   i n   t h e   t r a i n i n g   a n d   t e st i n g   s e t s .   49   No   6.   C I C I D S   2 0 1 7   [ 2 6 ]   Th e   d a t a set   i n c l u d e m o d e r n   a t t a c k s   t h a t   a c c u r a t e l y   r e s e mb l e   a c t u a l   r e a l - w o r l d   d a t a .   I t   a l s o   i n c l u d e t h e   f i n d i n g o f   n e t w o r k   t r a f f i c   a n a l y s i c o n d u c t e d   b y   t h e   C I C - F l o w   M e t e r ,   w h i c h   l a b e l d a t a   f l o w b a se d   o n   f a c t o r s l i k e   t i me st a mp ,   so u r c e   a n d   d e st i n a t i o n   I P   a d d r e sses ,   so u r c e   a n d   d e s t i n a t i o n   p o r t s,   p r o t o c o l s,   a n d   t y p e s   o f   a t t a c k s s t o r e d   i n   C S V   f i l e s.     17   No       T h C I C I o T   2 0 2 3   d ataset  was  cr ea ted   u s in g   1 0 5   d ev ices  a n d   3 3   r ea l - wo r ld   attac k s .   T h e s attac k s   co v er   s ev en   ca teg o r ies,  s u ch   as  DDo S,  Do S,   R ec o n ,   web - b ased   attac k s ,   b r u te  f o r ce ,   s p o o f in g ,   an d   Mir ai.   I n   all  ca s es,  h ar m f u I o T   d e v ices  attac k   o th er   I o T   d ev ices.  T h i s   d ataset  in clu d es  n ew  ty p es  o f   attac k s   th at  ar en ' f o u n d   in   o th er   I o T   d atasets .   I h elp s   I o T   ex p er ts   b u ild   n e s ec u r ity   to o ls   b y   p r o v id in g   d ata  i n   d if f er en t   f o r m ats.  T h e   C I C I o T 2 0 2 3   d at aset  ad v an ce s   th f ield   o f   I o T   s ec u r ity   b y   i n tr o d u cin g   a   co m p r eh en s iv n etwo r k   to p o lo g y   f ea tu r i n g   d iv e r s I o T   d ev ices.  I in co r p o r ates  m u ltip le  cy b er attac k s   n o p r e v io u s ly   in clu d ed   in   a   s in g le  I o T   s ec u r ity   d ataset.   Ass ess in g   th p er f o r m an ce   o f   p o p u lar   m ac h in lear n in g   m eth o d s   ag ain s d if f er en t   attac k   ty p es p r esen t in   th e   C I C I o T   2 0 2 3   d ataset  p r o v id es a   s ig n if ican t a d v an ta g co m p ar e d   to   o th e r   s tu d ies.          3.   M E T H O DO L O G Y   T h is   s ec tio n   p r o v id es  s u m m ar y   o f   t h ex p e r im en tal  f in d in g s .   I p r o p o s es  m eth o d   f o r   c ar r y in g   o u class if icatio n   an d   d etec tio n   t ask s   u s in g   m u lticlas s   d ec is io n   ju n g le.   T h class if icatio n   f r am ewo r k   o f   th e   p r o p o s ed   wo r k   is   d ep icted   in   Fig u r e   2 .   Dec is io n   ju n g les  ar an   im p r o v e d   alg o r ith m   in   t h f ield   o f   m ac h in e   lear n in g   th at   b u ild   o n   d ec is io n   tr ee s   an d   d ec is io n   f o r ests .   I n s tead   o f   h av in g   s tr ict  b r a n ch in g   s tr u ctu r lik tr ee s ,   d ec is io n   ju n g les  u s d ir ec ted   ac y clic  g r ap h s   ( DAGs) .   T h is   allo ws  d ec is io n   p o in ts   ( r ep r esen ted   b y   n o d es)  to   b u s ed   in   m u ltip le  b r an ch es.  B y   d o in g   th is ,   d ec is io n   ju n g les  ca n   b m o r ef f ici en an d   ac cu r ate  f o r   m ak in g   p r ed ictio n s .   T h e   n u m b er   o f   i n s tan ce s   co n s id er e d   f o r   tr ain i n g   an d   test in g   in   th r atio   8 0 :2 0   is   en u m er ated   i n   T ab le  2 .   I n   th e   p r o p o s ed   w o r k ,   we  h a v u s ed   Azu r m ac h in lear n i n g   as  p latf o r m   to   c r ea te  th e   m ac h in e - lear n in g   p ip elin e .   Azu r m ac h in lear n in g ,   m ac h in e - lear n in g   p latf o r m   h o s ted   o n   th clo u d ,   allo ws  u s er s   to   cr ea te  m ac h in e - lear n in g   m o d els  th at  ca n   b ad ju s ted   to   v a r io u s   wo r k lo a d s ,   s h ar ed   ac r o s s   m u ltip le  d ev ices,  an d   d ep lo y ed   d ir ec tly   o n to   th clo u d   [ 2 7 ] .   Azu r m ac h in lear n in g   p latf o r m   [ 2 8 ]   was  u s ed   to   co m p ar th e   p er f o r m an ce   o f   v ar i o u s   class if ier s .     T h s tu d y   u s es  m u lticlas s   d ec is io n   ju n g le,   an   alg o r ith m   s u it ab le  f o r   task s   in v o lv in g   class if y in g   d ata  in to   m u ltip le  attac k   ca teg o r ies.  T h is   is   p ar ticu lar ly   a p p r o p r iate  f o r   t h task   o f   id e n tify in g   d if f e r en ty p es  o f   attac k s ,   as  th er ar 3 4   d is tin ct  attac k   ty p es  to   d is tin g u is h   b etwe en   in   th is   ca s e.   Dec i s io n   ju n g les  h av a   s tr u ctu r ed   h ie r ar ch y ,   p r o v id i n g   b etter   o v er all  p er f o r m an ce   an d   s tab ilit y .   On   t h o th e r   h a n d ,   d e cisi o n   f o r ests   p r io r itize  v a r iety   b y   u s in g   b a g g in g   an d   s elec tin g   f ea tu r es  r an d o m ly .   T h e   d ec is io n   j u n g le   m o d el  h as  m o r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         E xp lo r in g   th effec tiven ess   o f   mu lticla s s   d ec is io n   ju n g le  fo r   in tern et  o f th in g s   s ec u r ity   ( S mith a   R a ja g o p a l )   3099   in tr icate   s tr u ctu r o r g a n ized   in   h ier ar ch ical  m an n er .   T h is   d esig n   allo ws  f o r   en h an ce d   id en tific atio n   o f   p atter n s   an d   p o ten tially   im p r o v es th m o d el' s   p r ec is io n   an d   r esil ien ce .           Fig u r e   2 .   Me th o d o lo g y   o f   th p r o p o s ed   wo r k       T ab le  2 .   T r ai n in g   a n d   test in g   s am p les co n s id er ed   f o r   e x p er i m en tatio n   S l .   N o   A t t a c k   C a t e g o r y   Tr a i n i n g   se t   Te st i n g   s e t   1   B a c k d o o r _ M a l w a r e   61   15   2   B e n i g n Tr a f f i c   1 9 5 8 1   4 8 9 5   3   B r o w serH i j a c k i n g   1 1 2   28   4   C o mm a n d I n j e c t i o n   84   21   5   D D o S - A C K _ F r a g me n t a t i o n   5 1 4 5   1 2 8 6   6   D D o S - H TTP_ F l o o d   5 0 1   1 2 5   7   D D o S - I C M P _ F l o o d   1 2 9 0 2 5   3 2 2 5 6   8   D D o S - I C M P _ F r a g me n t a t i o n   8 1 7 8   2 0 4 5   9   D D o S - P S H A C K _ F l o o d   7 3 9 1 6   1 8 4 7 9   10   D D o S - R S TFI N F l o o d   7 2 6 5 8   1 8 1 6 5   11   D D o S - S l o w L o r i s   3 9 4   99   12   D D o S - S Y N _ F l o o d   7 3 3 1 5   1 8 3 2 9   13   D D o S - S y n o n y m o u sI P _ F l o o d   6 4 5 4 4   1 6 1 3 6   14   D D o S - TC P _ F l o o d   8 1 0 3 4   2 0 2 5 9   15   D D o S - U D P _ F l o o d   9 6 9 6 4   2 4 2 4 1   16   D D o S - U D P _ F r a g m e n t a t i o n   5 1 4 5   1 2 8 6   17   D i c t i o n a r y B r u t e F o r c e   2 5 9   65   18   D N S _ S p o o f i n g   3 2 2 7   8 0 7   19   D o S - H TTP_ F l o o d   1 8 4 5   4 6 1   20   D o S - S Y N _ F l o o d   1 0 9 4 8 1   2 7 3 7 0   21   D o S - TC P _ F l o o d   1 2 8 8 8 0   3 2 2 2 0   22   D o S - U D P _ F l o o d   1 5 6 7 9 4   3 9 1 9 8   23   M i r a i - g r e e t h _ f l o o d   1 7 6 9 2   4 4 2 3   24   M i r a i - g r e i p _ f l o o d   1 3 5 6 2   3 3 9 0   25   M i r a i - u d p p l a i n   1 6 1 3 3   4 0 3 3   26   M I TM - A r p S p o o f i n g   5 6 1 5   1 4 0 4   27   R e c o n - H o s t D i sc o v e r y   2 4 0 6   6 0 1   28   R e c o n - O S S c a n   1 7 8 0   4 4 5   29   R e c o n - P i n g S w e e p   33   10   30   R e c o n - P o r t S c a n   1 4 9 0   3 7 3   31   S q l I n j e c t i o n   98   24   32   U p l o a d i n g _ A t t a c k   18   5   33   V u l n e r a b i l i t y S c a n   6 4 7   1 7 4   34   X S S   58   14       DAGs  ty p ically   p r o d u ce   d e cisi o n s   th at  lead   to   r elativ el y   m in im u m   d ata  s to r ag e,   r e s u ltin g   in   ex ce llen o v er all  p e r f o r m an ce .   T h e   m u lticlas s   asp ec o f   d ec i s io n   ju n g le  d o es  n o r ely   o n   s p ec if ic  d is tr ib u tio n   ass u m p tio n s ,   en ab lin g   it  t o   c ap tu r n o n lin ea r   b o u n d ar ies  b etwe en   class es  ef f ec tiv ely .   Dec is io n   J u n g le  ca n   also   id en tify   r elev an t f ea tu r es  an d   class if y   d ata  wh ile  b ein g   r esis tan t to   n o is y   f ea tu r es d u r in g   tr ain in g ,   m ak i n g   it r o b u s t.   As  co m p ar ed   to   th tr ad itio n al  tr ee s ,   ea ch   n o d in   th d ec is io n   ju n g le  ca n   h av m u lti p le  p ath s   lead in g   to   th r ed u ctio n   in   t h n u m b er   o f   n o d es.   T h e   d e cisi o n   ju n g le   m o d el   en h a n ce s   th r an d o m   f o r est  m o d el  b y   s tr u ctu r in g   tr ee s   in   d is tin ct  lay er s ,   ak in   to   lay e r ed   f o r est.  E ac h   lay er   is   tr ea te d   as  an   in d iv i d u al  f o r est,  an d   th p r e d ictio n s   f r o m   o n lay er   b ec o m th in p u t s   f o r   th s u b s eq u en lay er ,   en a b lin g   h ier ar ch ical   d ec is io n - m ak in g   p r o ce s s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 0 9 5 - 3 1 0 6   3100   Ma th em atica lly ,   w ith in   th ex p an s o f   t h d ec is io n   ju n g le,   t h er ex is n u m er o u s   d ec is io n   t r ee s ,   ea ch   d en o ted   as  T 1 T 2   ,..,… T     w h er   r ep r esen ts   th t o tal  n u m b er   o f   tr ee s   p r esen t.   T h e   f in al   p r ed ictio n   is   d eter m in ed   b y   co m b in in g   th p r ed ictio n s   m ad e   b y   ea c h   in d i v id u al  d ec is io n   tr ee   in   th e n s em b le.     = a r g   ma x (  ( ) =   = 1       ( 1 )     T h in d icat o r   f u n ctio n   ( d en o t ed   as  "I ")   ass ig n s   v alu o f   1   to   elem en ts   th at   s atis f y   th s p ec if ied   co n d itio n   an d   0   to   ele m en ts   th at  d o   n o t .   I n   m u lticlas s   clas s if icatio n   task ,   th o b jectiv is   to   d eter m in wh eth er   a n   in s tan ce   f r o m   th e   p r o v id ed   d at co llectio n   b elo n g s   to   p ar ticu lar   p r e d ef in ed   g r o u p   o r   n o t.      3 . 1 .     P re - pro ce s s ing   Data   clea n s in g   is   a   ess en tia l st ep   in   th m ac h in lear n in g   d o m ain .   I t in v o lv es h an d li n g   in c o m p lete  o r   wr o n g   r ec o r d s ,   as  well  as  d o i n g   awa y   with   o u tlier s   an d   d u p licates.  T h d ataset  u s ed   in   th i s   r esear ch   in clu d ed   3 3   s p ec if ic  ty p es  o f   I o T   attac k   p atter n s   an d   4 6   n u m e r ical  f ea tu r es.  ch ar ac ter is tic  s ca lin g   is   s ig n if ican f o r   alg o r ith m s   th at   d ep e n d   o n   d i s tan ce - b ased   ca lcu latio n s .   I f   th r ec o r d s   is   o n   d iv er s s ca les,  s o m s tatis tic s   f ac to r s   m ig h a f f ec o n   th e   m o d el’ s   p er f o r m a n ce .   T h is   p r e - p r o ce s s in g   s tep   allo ws  alg o r it h m   wo r k   b etter   a n d   m o r r eliab ly .   A   m o d u le  k n o wn   as  c o n f ig u r e   n o r m alize   d ata”   f r o m   Azu r e   s er v ice  was  u s ed   to   n o r m alize   t h d ata.     3 . 2 .     F e a t ure  s elec t io n   I n   o r d er   to   s elec th m o s r el ev an f ea t u r es  f r o m   th d ataset,   th c o m p o n en t   co n s id er e d   f r o m   Azu r e   Ma ch in L ea r n in g   Stu d io   is   p er m u tatio n   f ea tu r im p o r tan ce   ( PF I ) ,   f ilter - b ased   f ea tu r s elec tio n   m eth o d .   T h is   co m p o n e n ev alu ates  th e   im p o r tan ce   o f   f ea tu r es  in   m ac h in e - lear n i n g   m o d el.   I s h u f f les  f ea tu r v alu es  r an d o m l y   f o r   ea ch   co lu m n ,   t h en   co m p ar es  th m o d el' s   p er f o r m a n ce   b ef o r a n d   af te r   e ac h   s h u f f le.   Hig h er   p er f o r m an ce   c h an g es  in d icat m o r e   im p o r tan f ea tu r es,  a s   th ese  ar m o r e   af f ec ted   b y   th s h u f f lin g .   T h e   twelv f ea tu r es  th at  wer co n s id er ed   f o r   f u r th e r   p r o ce s s in g   ar as  f o llo ws,  Hea d er _ len g th ,   r ate,   d r ate,   s y n _ co u n t,  to ts u m ,   I AT ,   m a g n itu d e,   Av g ,   s td ,   co v ar ian c an d   r ad iu s .   I is   n o tewo r t h y   th at  th ab o v e   m en tio n ed   twelv f ea tu r es c o n tr ib u ted   to war d s   th p r e d ictio n   o u tco m e.       3 . 3 .     Dec is io n J un g le  a s   t he  c la s s if ier   T h n u m b er   o f   o p tim izatio n   s tep s   co n f ig u r e d   f o r   ea ch   la y er   in   t h d ec is io n   DAG  s p ec if ies  h o m an y   s tep s   th s y s tem   s h o u ld   tak to   o p tim ize  th at  p ar tic u lar   lay er .   2 0 4 8   was  ass ig n ed   th v alu f o r   t h n u m b er   o f   o p tim izatio n   s tep s .   E ig h d ec is io n   DAGs  wer co n f ig u r ed   in   o r d er   t o   p er f o r m   th class if icatio n   task .   T h m ax im u m   d e p th   o f   th d ec is io n   DAGs  was  co n s id er ed   as  3 2 .   v al u o f   3 2   w as  ass ig n ed   as  th wid th   o f   th DAG.         4.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   Giv en   1 , 0 4 8 , 5 7 5   in s tan ce s ,   8 3 8 , 8 6 0   ( 8 0 %)  wer u s ed   f o r   m o d el  tr ain in g ,   wh ile  th r em ain in g   2 0 9 , 7 1 5   ( 2 0 %)  wer u tili ze d   f o r   test in g .   T o   en s u r t h r eli ab ilit y   o f   th m o d el,   a   r ig o r o u s   tech n iq u e   ca lled   ten - f o ld   cr o s s - v alid atio n   was  ca r r ied   o u t.  T y p ically ,   cr o s s - v alid atio n   is   o f ten   ap p lied   to   v alid ate  th e   ef f ec tiv en ess   o f   th p r o p o s ed   m o d el  th er eb y   av o id   o v er f itti n g   [ 2 9 ] .   T h is   p r o ce s s   d iv id es  th d ata  in to   ten   eq u al  p a r ts   an d   tr ain s   th e   m o d el  o n   n in e   o f   th e   p ar ts   wh ile   ev alu atin g   it  o n   th e   r em ai n in g   p ar t.   B y   r e p ea tin g   th is   p r o ce s s   f o r   all   ten   co m b in atio n s ,   th alg o r ith m   is   s u b jec ted   to   v ar iety   o f   d ata  s u b s ets,  p r o v id in g   m o r e   ac cu r ate  ass ess m en o f   its   o v e r all  p er f o r m an ce .   T ab le  3   s u m m ar izes  th p er f o r m a n ce   m etr ics  o f   th d ec is io n   ju n g le  class if ier ,   s h o wca s in g   i ts   ef f ec tiv en ess .   T h p er f o r m a n ce   m etr ics,  n o r m ally   T ab le  u s ed   f o r   p r e d ictiv s tu d y   in   m ac h in lea r n in g   p er tain in g   to   m u lticlas s   class if icatio n   ar p r ec is io n ,   r ec all  an d   F1 - s co r e   as sh o wn   in   th ( 2 )   to   ( 4 ) .      =       (  )           (  ) +        (  )                                                                                 ( 2 )        =       (  )           (  ) +       (  )                                                                                      ( 3 )     1  = 2         +                                  ( 4 )     T h p r o p o s ed   m o d el   co u ld   s u cc ess f u lly   id en tify   b en ig n   p at ter n s .   Ho wev er ,   th er h av b ee n   f ew  m is class if icatio n s   wh er ein   b en ig n   p atter n s   h a v b ee n   i n co r r ec tly   class if ied   to   b e   DNS_ s p o o f in g   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         E xp lo r in g   th effec tiven ess   o f   mu lticla s s   d ec is io n   ju n g le  fo r   in tern et  o f th in g s   s ec u r ity   ( S mith a   R a ja g o p a l )   3101   MI T M_ Ar p s p o o f in g .   T h p r o p o s ed   v er s io n   s u cc ess f u lly   d is co v er ed   in s tan ce s   o f   b r o wser   h ijack in g ,   d etec tin g   9 9 o f   th ese  attac k s .   I ad d itio n ally   d etec ted   m an y   d if f er e n s o r ts   o f   attac k   v ec to r s ,   in clu d in g   s p ec if ic  f o r m s   o f   DDo attac k s   ( lik e   AC f r ag m en tatio n ,   HT T f lo o d ,   I C MP  f lo o d ,   I C MP  f r ag m e n tatio n ,   PS HACK  Flo o d ,   R STFI Flo o d ) ,   Do S   ass au lts   ( lik e   HT T Flo o d ,   SYN  Flo o d ,   T C F lo o d ,   UDP  Flo o d ) ,   Mir ai  b o tn et  ass au lts   ( s u ch   as g r ee th   f lo o d ,   g r ei p   f lo o d ,   u d p p lain   f lo o d ) ,   a n d   v u ln e r ab ilit y   s ca n s .   T h n u m b e r   o f   s am p les  f o u n d   in   d atasets   p er tain in g   to   d if f er en ca teg o r ies  m ay   n o b th s am e.   T h is   is   c o m m o n   is s u th at   p eo p le  wo r k in g   with   m ac h i n lear n i n g   f ac e,   ty p ically   k n o wn   as   h av i n g   an   im b alan ce d   d ataset  [ 3 0 ] [ 3 1 ] .   W h en   test in g   f o r   b ac k d o o r   m alwa r an d   co m m a n d   in ject io n ,   d ec is io n   ju n g le   class if ier   was  ab le  to   co r r ec tl y   id en tify   6 2 . 5 o f   t h ca s es  it  was  s u p p o s ed   to   class if y .   T h p r o p o s ed   v er s io n   s u cc ess f u lly   o b s er v ed   ca s es  o f   b r o wser   h ijack i n g ,   d etec tin g   9 9 o f   th ese  ass au lts .   I t   also   d id   f air ly   in   d etec tin g   m an y   o th e r   f o r m s   o f   attac k s ,   s u ch   as  d if f er en k in d s   o f   DDo attac k s   ( lik A C f r ag m en tatio n HT T f lo o d ,   I C MP  f lo o d ,   I C MP  f r ag m en tatio n ,   PS HACK  f lo o d ,   R STFI f lo o d ) ,   Do a s s au lts   ( lik HT T P   Flo o d ,   SYN  Flo o d ,   T C Flo o d ,   UDP  Flo o d ) ,   Mir ai  b o t n et  a ttack s   ( s u ch   as  g r ee th   f lo o d ,   g r eip   f lo o d ,   u d p p lain   f lo o d ) ,   an d   v u ln e r ab ilit y   s ca n s .       T ab le  3 .   Pre cisi o n ,   r ec all  an d   F1 - s co r es o f   3 4   attac k   ty p es   S l .   N o   A t t a c k   c a t e g o r y   P r e c i s i o n   R e c a l l   F1 - sc o r e   1   B a c k d o o r _ M a l w a r e   0 . 6 2 5   0 . 5 8 8 2 3 5 3   0 . 7 5 0 7 0 4 2   2   B e n i g n Tr a f f i c   0 . 8 7 9 2 2 4 4   0 . 9 7 6 6 1 5 4   0 . 9 2 5 3 6 4 4   3   B r o w serH i j a c k i n g   1   0 . 3 4 7 8 2 6 1   0 . 5 1 6 1 2 9   4   C o mm a n d I n j e c t i o n   0 . 6 2 5   0 . 2 9 4 1 1 7 6   0 . 4   5   D D o S - A C K _ F r a g me n t a t i o n   0 . 9 9 7 7 0 9 9   0 . 9 9 9 2 3 5 5   0 . 9 9 8 4 7 2 1   6   D D o S - H TTP_ F l o o d   0 . 9 9 1 6 6 6 7   0 . 9 4 4 4 4 4 4   0 . 9 6 7 4 7 9 7   7   D D o S - I C M P _ F l o o d   0 . 9 9 9 9 0 6 5   0 . 9 9 9 9 0 6 5   0 . 9 9 9 9 0 6 5   8   D D o S - I C M P _ F r a g me n t a t i o n   0 . 9 9 8 0 0 9   0 . 9 9 8 0 0 9   0 . 9 9 8 0 0 9   9   D D o S - P S H A C K _ F l o o d   0 . 9 9 9 8 3 7 1   0 . 9 9 9 8 3 7 1   0 . 9 9 9 8 3 7 1   10   D D o S - R S TFI N F l o o d   0 . 9 9 9 9 4 4 7   0 . 9 9 9 9 4 4 7   0 . 9 9 9 9 4 4 7   11   D D o S - S l o w L o r i s   0 . 9 0 8 1 6 3 3   0 . 9 1 7 5 2 5 8   0 . 9 1 2 8 2 0 5   12   D D o S - S Y N _ F l o o d   0 . 9 9 9 7 3 1 5   0 . 9 9 9 8 3 8 9   0 . 9 9 9 7 8 5 2   13   D D o S - S y n o n y m o u sI P _ F l o o d   0 . 9 9 9 6 8 8 6   0 . 9 9 9 8 7 5 4   0 . 9 9 9 7 8 2   14   D D o S - TC P _ F l o o d   0 . 9 9 9 8 5 2 4   0 . 9 9 9 8 0 3 2   0 . 9 9 9 8 2 7 8   15   D D o S - U D P _ F l o o d   0 . 9 9 9 6 7 0 5   0 . 9 9 9 7 5 2 8   0 . 9 9 9 7 1 1 6   16   D D o S - U D P _ F r a g m e n t a t i o n   0 . 9 9 9 2 4 2 4   0 . 9 9 5 4 7 1 7   0 . 9 9 7 3 5 3 5   17   D i c t i o n a r y B r u t e F o r c e   0 . 7 1 7 3 9 1 3   0 . 5 5   0 . 6 2 2 6 4 1 5   18   D N S _ S p o o f i n g   0 . 7 8 4 1 8 2 3   0 . 6 8 7 4 2 6 6   0 . 7 3 2 6 2 3 7   19   D o S - H TTP_ F l o o d   0 . 9 8 7 1 3 8 3   0 . 9 8 7 1 3 8 3   0 . 9 8 7 1 3 8 3   20   D o S - S Y N _ F l o o d   0 . 9 9 9 2 2 4 4   0 . 9 9 9 1 1 3 7   0 . 9 9 9 1 6 9   21   D o S - TC P _ F l o o d   0 . 9 9 9 6 6 4 5   0 . 9 9 9 7 4 8 4   0 . 9 9 9 7 0 6 4   22   D o S - U D P _ F l o o d   0 . 9 9 9 7 3   0 . 9 9 9 5 2 7 7   0 . 9 9 9 6 2 8 8   23   M i r a i - g r e e t h _ f l o o d   0 . 9 9 9 1 0 1 3   0 . 9 9 8 6 5 2 6   0 . 9 9 8 8 7 6 9   24   M i r a i - g r e i p _ f l o o d   0 . 9 9 8 8 3 3 8   0 . 9 9 8 5 4 2 7   0 . 9 9 8 6 8 8 2   25   M i r a i - u d p p l a i n   0 . 9 9 9 0 3 5 4   0 . 9 9 9 7 5 8 7   0 . 9 9 9 3 9 6 9   26   M I TM - A r p S p o o f i n g   0 . 8 8 0 9 1 4 8   0 . 7 9 5 5 8 4   0 . 8 3 6 0 7 7 8   27   R e c o n - H o s t D i sc o v e r y   0 . 8 4 2 8 8 3 5   0 . 7 8 6 2 0 6 9   0 . 8 1 3 5 5 9 3   28   R e c o n - O S S c a n   0 . 7 7 6 5 0 4 3   0 . 6 0 0 8 8 6 9   0 . 6 7 7 5   29   R e c o n - P i n g S w e e p   1   0 . 1 1 1 1 1 1 1   0 . 2   30   R e c o n - P o r t S c a n   0 . 7 7 5 4 3 8 6   0 . 5 9 4 0 8 6   0 . 6 7 2 7 5 4 9   31   S q l I n j e c t i o n   0 . 5 5 5 5 5 5 6   0 . 3 3 3 3 3 3 3   0 . 4 1 6 6 6 6 7   32   U p l o a d i n g _ A t t a c k   1   0 . 7 1 4 2 8 5 7   0 . 8 3 3 3 3 3 3   33   V u l n e r a b i l i t y S c a n   0 . 9 8 3 0 5 0 8   1   0 . 9 9 1 4 5 3   34   X S S   0 . 8 3 3 3 3 3 3   0 . 3 5 7 1 4 2 9   0 . 5       I is   n o tewo r th y   th at  2 0   attac k   ty p es  co n s id er ed   in   th d at aset  h av b ee n   d etec ted   with   p r ec is io n   s co r o f   9 0 an d   ab o v e,   f ea q u ite  v ital  in   a n y   m u lticlas s   class if icatio n   task .   Fig u r 3   d em o n s tr ates  clea r ly   th p er f o r m a n ce   e x h ib ited   b y   d ec is io n   ju n g le.   Fig u r e   4   d ep i cts  th p r ec is io n   s co r e   p e r tain in g   to   th e   3 4   attac k   ty p es.  Fig u r 5   r ep r esen ts   th r ec all  s co r p er tain in g   to   th 3 4   attac k   v ec to r s .   T h d ec is io n   ju n g le  alg o r ith m   m ar k s   s ig n if ican s tep   f o r war d   in   th f ield   o f   m ac h in e   lear n in g ,   esp ec ially   wh en   it   co m es  to   h an d lin g   m u lticlas s   clas s if icatio n   task s .   Pre cisi o n   is   b ased   o n   th p r o p o r tio n   o f   ac cu r ate  p r ed ictio n s   m ad f o r   s p ec if ic   class   o u o f   all  th in s tan ce s   p r ed icted   as  th at  class .   Sen s it iv ity   o r   tr u p o s itiv r ate  ( also   k n o wn   as  r ec all)   is   u s ed   to   m ea s u r th e   p r o p o r tio n   o f   ac tu al  i n s tan ce s   o f   g i v e n   class   th at  wer ac cu r ately   p r ed icted .   T h d ec is io n   ju n g le  m o d el  p r o p o s ed   in   th is   r esear ch   wo r k   h as  r ep o r ted   p r o m is in g   p r ec is io n   s co r e   f o r   t h r ee   attac k   ty p es  n am el y   B r o wser - h ijack in g ,   R ec o n - Pin g s wee p   an d   Up lo a d in g - attac k .   Hijack ed   b r o wser s   h av th ca p ab ilit y   to   ac q u ir s en s itiv in f o r m atio n ,   in clu d in g   lo g in   cr e d en tials ,   f in an c ial  d ata,   o r   p r iv at e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 0 9 5 - 3 1 0 6   3102   co m m u n icatio n s   an d   th u s   ca n   b e   p o ten tial  r is k   to   th e   p r iv ac y   a n d   s ec u r ity   o f   b o th   in d iv i d u als  an d   o r g an izatio n s .   R ec o n - Pin g s wee p   is   m o r o f ten   th in itial st ep   f o r   a   wid s ca le  cy b er   attac k .     C y b er cr im in als  ca n   m ak e   f o cu s ed   attac k ,   if   th e y   f in d   th a ctiv d ev ices  an d   t h eir   I ad d r ess es.  I o T   d ev ices  n o r m ally   s u p p o r f ile   u p lo ad s   f o r   b o th   f ir m war u p d ates  an d   co n f ig u r atio n s .   An   u p lo a d in g   attac k   wh ich   is   s u cc ess f u ca n   af f ec th ese  d ev ices  an d   attac k er s   ca n   ass u m th co n tr o o f   th em .   T h er ef o r e,   th e   in tr u s io n   d etec tio n   m o d el  s h o u ld   p o s s ess   th ca p ab ilit y   to   co r r ec tly   id en tif y   th ese  attac k s .   f ew  attac k   ty p es  n am ely   R ec o n - Oss ca n ,   s q lin j ec tio n s   an d   XSS  wer n o t   c o r r ec tly   id e n tifie d   b y   th p r o p o s ed   m o d el  an d   in itiativ es a r tak en   in   th is   r eg ar d   to   ad d r ess   th is s u es o f   s ca lab ilit y   an d   co m p u tatio n al  c h a llen g es.           Fig u r e   3 .   Per f o r m an c o f   t h m o d el  co n ce r n in g   p r ec is io n ,   r ec all  an d   F1 - s co r e           Fig u r e   4 .   Pre cisi o n   s co r e   o f   9 0 % a n d   ab o v f o r   2 0   attac k   ty p es    Ba c k d o o r_ Mal w are Ben i g n T raffic Bro w s e rHijac k i n g Co m man d In je c t i o n DD o S -A CK_ F r a g me n t a t i o n DD o S -H T T P_F l o o d DD o S -ICMP _ F l o o d DD o S -ICMP _ F rag me n tati o n DD o S -P S H A CK_ F l o o d DD o S -R S T F IN F l o o d DD o S -S l o w L o ri s DD o S -S Y N _ F l o o d DD o S -S yn o n ymo u s IP _ F l o o d DD o S -T CP _ F l o o d DD o S -UD P_ F l o o d DD o S -UD P_ F rag me n tati o n Di c ti o n aryBru te F o rce DN S _ S p o o fin g Do S -H T T P_F l o o d D o S -S Y N _ F l o o d Do S -T CP _ F l o o d Do S -UD P_F l o o d Mir a i -g re e th _ f l o o d M i r a i -g r e i p _ fl o o d Mi r a i -u d p p l ai n MIT M-A rp S p o o fin g R e c o n -H o s tD i s c o ve ry R e c o n -O S S c an R e c o n -P i n g S w e e p R e c o n -P o rt S c an S q l In je c t i o n Up l o ad i n g _ A tt a c k V u l n e rab i l i tyS c an XS S 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Perf o rm an ce   E v alu at ion   Me trics Pre c i s i o n R e c all F 1-s c o re 0.86 0.88 0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1 1.02 Prec is ion Att ack  t y p e s Perfo r man c e   o f the  de c i s i o n   j u n g l e   mo d e l   w r p r e c i s i o n   fo r   2 0   a tta c ty p e s   w i th   9 0 s c o r e   a n d  ab o v e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         E xp lo r in g   th effec tiven ess   o f   mu lticla s s   d ec is io n   ju n g le  fo r   in tern et  o f th in g s   s ec u r ity   ( S mith a   R a ja g o p a l )   3103       Fig u r 5 .   R ec all  s co r o f   9 0 an d   ab o v f o r   2 0   attac k   ty p es        T h F1 - s co r ev alu ates  p er f o r m an ce   f o r   ea ch   ca teg o r y   s ep ar ately   an d   co m b in th ese  in t o   s in g le   m etr ic  to   en s u r th at  m in o r it y   class es  ar n o o v er s h ad o wed   b y   m ajo r ity   class es.  T h er ef o r e,   F1 - s co r is   a   cr itical  ev alu atio n   p ar am eter .   I n   th e   co n tex t   o f   m u lticlas s   class if icatio n ,   th F1 - s co r g iv e s   b alan ce d   way   to   v alid ate  th e   ef f ec tiv en ess   o f   t h m o d el.   T h is   is   esp ec ially   u s ef u in   r ea l - tim e   s itu atio n s   wh er it  is   h ar d   to   h av b o th   h ig h   p r ec is io n   an d   h ig h   r ec all  at  th s am tim [ 3 2 ] [ 3 3 ] .   As  d is cu s s ed   in   [ 3 4 ] ,   F1 - s co r b alan ce s   r ec all  an d   p r ec is io n   s co r es  u s in g   th h ar m o n ic  m ea n .   T h p r o p o s ed   d ec is io n   ju n g le  m o d el  h as  d is p lay ed   an   F1 - s co r o f   0 . 9   a n d   ab o v f o r   2 0   attac k   ty p es a s   p r esen ted   in   Fig u r 6 .           Fig u r e   6 .   F1 - s co r o f   9 0 % a n d   ab o v f o r   2 0   attac k   t y p es    0.86 0.88 0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1 1.02 Re call Att ack  t y p e s Per for m an c e   o f th e   d e c i si o n  ju n g l e   m o d e l   wr r e c al l    for  20  att ac typ e s w i th   90%  s c o r e   an d  a b o ve 0.86 0.88 0.9 0.92 0.94 0.96 0.98 1 1.02 F1 - sco r e A tt ac typ e s Per for m a nce   o t he   de ci sion   j un g l e   m o de l   w rt  F 1 - scor e   for  2 0   a t t a ck  t y pe w i t 9 0 scor e  a nd  a bo v e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   3 J u n e   20 25 :   3 0 9 5 - 3 1 0 6   3104   5.   CO NCLU SI O N   T h g o al  o f   th is   s tu d y   was  to   estab lis h   th im p o r tan ce   o f   m u lticlas s   class if icat io n   f o r   n etwo r k   in tr u s io n   d etec tio n   f r o m   th p er s p ec tiv o f   d ec is io n   ju n g le .   T h p r o p o s ed   wo r k   af f ir m s   th at  d ec is io n   ju n g le  is   in d ee d   s o p h is ticated   alg o r ith m   to   d etec t v ar io u s   attac k   p atter n s   th at  b elo n g   to   d if f e r en t a ttack   ca teg o r ies.   T o   estab lis h   th at  o u r   m eth o d   w o r k s   well,   we  u s ed   th C I C I O T   2 0 2 3   d ataset,   wh ich   co m p r is es  I OT   in tr u s io n   p atter n s .   W h en   we  test ed   it  o n   Azu r cl o u d ,   we  f o u n d   t h at  th d ec is io n   ju n g le  alg o r ith m   wo r k s   well  f o r   d etec tin g   n etwo r k   i n tr u s io n s ,   esp ec ially   f o r   class if y in g   d i f f er en ty p es  o f   attac k s .   I n s tead   o f   u s in g   s in g le   s y s tem s ,   in   o u r   wo r k ,   we  m ain ly   f o cu s ed   o n   h o f ast  th s y s tem   r u n s   an d   p er f o r m ed   th test s   u s in g   Mic r o s o f Azu r m ac h in le ar n in g   s tu d i o   ( MA ML S).   T h m u lticlas s   d ec is io n   ju n g le  p r ed icto r   t o o k   o n e   m in u te  an d   f if ty   s ec o n d s   t o   ex ec u te  s u cc ess f u lly .   T h d ec is io n   ju n g le   alg o r it h m   p o s s ess e s   im m en s ca p ab ilit ies  to   d elin ea te  an d   c o u n ter   a n   ex p an s iv a r r ay   o f   s ec u r ity   r is k s .   I t   also   ex h ib its   a   g o o d   p e r f o r m an ce   wh ile  d o in g   class if icatio n   tas k s   th at  ar s o   tech n ically   ch allen g in g ,   p er   s e.   T h p r o p o s ed   m o d el  d ev el o p e d   u s in g   d ec is io n   ju n g le   alg o r ith m   p er f o m ed   at  lo w   co m p u tin g   co s ts   h en ce   estab lis h in g   its   v i ab ilit y   in   r ea l - tim p r o tectio n   o f   I o T   a p p licatio n s .   T h p r o p o s ed   s tu d y   also   s u g g ests   th at  th d ec is io n   ju n g le  alg o r ith m   en h an ce s   th ap p r o p r iate  d etec tio n   o f   attac k s ,   b u ev en   m o r im p o r tan t,  it  d ec r ea s es  th n u m b er   o f   f alse  p o s itiv es  p r im ar ily   n ee d ed   in   cr itical  ap p licatio n s   s u ch   as n etwo r k   i n tr u s io n   d etec tio n .           ACK NO WL E DG M E N T   W th an k   Allian ce   U n iv er s ity   f o r   all   th r eso u r ce s   p r o v id e d   to   u s   f o r   t h s u cc ess f u ex ec u t io n   o f   th is   r esear ch   wo r k .       F UNDING   I NF O R M A T I O   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Sm ith R ajag o p al                               Ab h ik   Sar k ar                               Ven k at  Nar ay an a n   Ma n ju n ath                                   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 mal   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 so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  th at  s u p p o r t h f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar o p e n ly   av ailab le  i n   UNB  a t   h ttp s ://www. u n b . ca /cic/d atasets /io td ataset - 2 0 2 3 . h tm l       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   A .   T a l u k d e r   e t   a l . ,   A   d e p e n d a b l e   h y b r i d   m a c h i n e   l e a r n i n g   mo d e l   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 ,   J o u r n a l   o f   I n f o rm 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 .   7 2 ,   p .   1 0 3 4 0 5 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j i sa . 2 0 2 2 . 1 0 3 4 0 5 .   [ 2 ]   M .   b i n t i   M o h a m a d   N o o r   a n d   W .   H .   H a ssa n ,   C u r r e n t   r e sea r c h   o n   i n t e r n e t   o f   t h i n g s (I o T)   sec u r i t y :   a   s u r v e y ,   C o m p u t e N e t w o rks v o l .   1 4 8 ,   p p .   2 8 3 2 9 4 ,   J a n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m n e t . 2 0 1 8 . 1 1 . 0 2 5 .   [ 3 ]   M .   W a n g ,   Y .   L u ,   a n d   J .   Q i n ,   A   d y n a m i c   M LP - b a se d   D D o S   a t t a c k   d e t e c t i o n   me t h o d   u si n g   f e a t u r e   se l e c t i o n   a n d   f e e d b a c k ,   C o m p u t e rs   a n d   S e c u r i t y ,   v o l .   8 8 ,   p .   1 0 1 6 4 5 ,   Ja n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o s e . 2 0 1 9 . 1 0 1 6 4 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.