I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 ,   p p .   4 9 8 2 ~ 4 9 9 2   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 14 .i 6 . p p 4 9 8 2 - 4 9 9 2           4982     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Deep  lea rni ng - ba sed   ev a lua tion for  distribu ted  denia l of servi ce  a tt a cks det ection       Nee t hu   S. 1 ,   H .   V.   Ra v is h Ar a dh y a 2 ,   Vis wa v a rdha n Re dd y   K a rna 3   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   En g i n e e r i n g ,   R V   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g ,   V i s v e s v a r a y a   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r s i t y ,   B e l a g a v i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   R V   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   V i s v e s v a r a y a   Te c h n o l o g i c a l   U n i v e r si t y ,   B e l a g a v i ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   A r t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   M a c h i n e   L e a r n i n g ,   R V   C o l l e g e   o f   En g i n e e r i n g ,   V i s v e s v a r a y a   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r s i t y ,   B e l a g a v i ,   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   J u n   21 2 0 2 4   R ev is ed   Au g   4 2 0 2 5   Acc ep ted   Sep   7 2 0 2 5       S o ftwa re - d e fin e d   n e tw o rk   (S DN in tr o d u c e a   p ro g ra m m a b le  a n d   c e n tralize d   c o n tr o m e c h a n ism   fo m a n a g i n g   n e two r k   i n fr a stru c tu re ,   e n h a n c in g   flex i b il i ty   a n d   e fficie n c y .   Ho we v e r,   th is  a rc h i tec tu re   i p ro n e   t o   se c u rit y   th re a ts,  p a rti c u larl y   d istri b u ted   d e n ial   o se rv ice   (DD o S a t tac k th a e x p lo it   c e n tralize d   c o n tr o l.   T h is   stu d y   p re se n ts  a   c o m p a ra ti v e   a n a ly sis  o se v e ra d e e p   lea rn in g   (DL)   m o d e ls n a m e ly ,   m u l ti lay e r   p e rc e p tro n   ( M LP ) a rti ficia n e u ra l   n e two r k   (AN N ) c o n v o lu ti o n a l   n e u ra l   n e tw o r k   (CNN ) re c u rre n n e u ra n e two r k   (RNN ) ,   a n d   lo n g   sh o rt - term   m e m o ry   (LS TM ) fo r   d e tec ti n g   DD o S   t h re a ts  with in   S DN   e n v ir o n m e n ts.  T h e   re se a rc h   in c o rp o ra tes   k e y   p re p r o c e ss in g   tec h n iq u e su c h   a fe a tu re   se le c ti o n   a n d   sy n th e ti c   m in o rit y   o v e rsa m p li n g   tec h n iq u e   (S M OTE)   t o   h a n d le  c las s   imb a lan c e .   Th e   re su lt i n d ica te  th a se q u e n c e - a wa re   m o d e ls  li k e   LS TM   a n d   RNN   a re   h ig h l y   e ffe c ti v e   in   in t e rp re ti n g   tem p o ra n e tw o rk   b e h a v io r,   with   LS TM   a c h iev i n g   t h e   h ig h e st  p e r fo rm a n c e   (a c c u ra c y 9 1 % ,   p re c is io n 8 6 % ,   re c a ll 9 4 % ,   a n d   F 1 - sc o re 9 0 % ) .   Th e se   fin d i n g u n d e rsc o re   th e   p o ten ti a o a d v a n c e d   DL  m e th o d in   f o rti f y in g   S DN   in fra str u c tu re a g a in s c o m p lex   c y b e th re a ts.   K ey w o r d s :   Dee p   lear n in g   D i s t r i b u t e d   d e n i a l   o f   s e r v i c e   a t t a c k   Op en f lo p r o to co l   SMOT E   So f twar e - d ef in e d   n etwo r k s   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 :   Nee th u   S .   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   E n g in ee r in g ,   R C o lleg o f   E n g i n ee r in g   Vis v esv ar ay T ec h n o l o g ical  Un iv er s ity   B elag av i ,   Kar n atak a,   I n d ia   E m ail: n ee th u s @ r v ce . ed u . in       1.   I NT RO D UCT I O N   So f twar e - d ef in e d   n etwo r k   ( SDN)   h as  s ig n if ican tly   tr a n s f o r m ed   th la n d s ca p o f   n etwo r k   m an ag em en b y   d ec o u p lin g   th co n tr o a n d   d ata  p lan es,  e n a b lin g   ce n tr alize d   an d   p r o g r am m ab le  co n tr o o v e r   n etwo r k   in f r astru ctu r e .   T h is   a r ch itectu r al  ad v an ce m e n f o s t er s   d y n am ic   an d   ef f icien c o m m u n icatio n   b u also   in tr o d u ce s   n o v el  s ec u r ity   v u ln er ab ilit ies.  I n   p ar ticu lar ,   th ce n tr alize d   co n tr o m ec h a n is m   b ec o m es  cr itical   p o in o f   f ailu r e ,   s u s ce p tib le  t o   tar g eted   attac k s   s u ch   as  b o tn ets  an d   d is tr ib u ted   d e n ial  o f   s er v ice  ( DDo S)   th r ea ts ,   wh ich   ca n   c o m p r o m i s b o th   c o n tr o an d   d ata   p lan co m p o n en ts .   DDo S   attac k s   r em ain   a   p er s is ten an d   escalatin g   ch allen g in   S DN  en v ir o n m e n ts   d u t o   th in tr icate   an d   d y n am ic  n atu r o f   n etwo r k   tr af f ic.     B y   f lo o d in g   th tar g et  s y s tem   with   f ak r eq u ests ,   attac k er s   aim   to   ex h au s co m p u tatio n al  r eso u r ce s   an d   d is r u p leg itima te  s er v ices.   T h ese  attac k s   ar n o o n ly   s tealt h y   a n d   i n ex p e n s iv to   ex ec u te   b u t   also   ca p a b le  o f   in f lictin g   s u b s tan tial  d am ag o n   n etwo r k   p er f o r m a n ce   an d   av ailab ilit y   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T o   ad d r e s s   th ese  co n ce r n s ,   r esear ch er s   h av p r o p o s ed   l ev er ag in g   d ee p   lear n i n g   ( D L )   tech n iq u es  f o r   r ea l - tim tr af f ic  an aly s is   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dee p   lea r n in g - b a s ed   ev a lu a tio n   fo r   d is tr ib u ted   d en i a l o f ser vice   a tta ck s   d etec tio n   ( N ee th u   S . )   4983   an o m aly   d etec tio n .   On s u c h   ap p r o ac h   in v o lv es  th u s o f   d ee p   n e u r al  n etwo r k s   ( DNNs) ,   wh ich   o f f er   s ca lab le  ar ch itectu r es  f o r   id e n tify in g   c o m p lex   tr a f f ic  p atte r n s   ass o ciate d   with   DDo ac tiv ities   [ 3 ] .   Sev er al  h y b r id   m o d els  h a v also   b ee n   d ev elo p ed f o r   in s tan ce ,   a   co m b in atio n   o f   c o n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k s   ( C NNs)  an d   b id ir ec tio n al  l o n g   s h o r t - ter m   m e m o r y   ( B iLST M)   n etwo r k s wh ich   en h an ce   d etec tio n   ca p ab ilit ies  u s in g   well - estab lis h ed   d atasets   s u ch   as  UNS W - NB 1 5   an d   NSL - KDD  f o r   b o th   b in ar y   an d   m u lticlas s   cla s s if icatio n   task s   [ 4 ] .   I n n o v atio n s   in   an o m al y   d etec tio n   co n tin u to   em e r g e.   Feed   f o r war d   co n v o l u tio n al  n eu r al  n etwo r k s   ( FF C NNs)  h av b ee n   ap p lied   to   lo w - r ate  d e n ial  o f   s er v ice  ( Do S )   s ce n ar io s   in   I o T - SDN  s ettin g s ,   o f te n   p air e d   with   f ea tu r e   s elec tio n   tech n iq u es  lik s u p p o r t   v ec to r   m ac h in ( SVM) - b ased   wr ap p er s .   T h ese  m o d els  ar e   b en ch m ar k e d   ag ai n s class ical  class if ier s ,   in clu d in g   J 4 8 ,   r an d o m   f o r est s ,   r ed u ce d   er r o r   p r u n in g   ( R E P)  t r ee ,   an d   m u lti - lay er   p er ce p t r o n   ( ML P)  [ 5 ] .   C lo u d - in te g r ated   DL   ar ch itectu r es  h av also   b ee n   p r o p o s ed   f o r   d etec tin g   a n d   m itig atin g   p h is h in g   an d   b o tn et  attac k s   at  s ca le  [ 6 ] .   Mo r e o v er ,   s tr ateg ies  s u ch   as  m o v in g   tar g et  d ef en s ( M T D)   h av b ee n   in tr o d u ce d   to   d iv er m alicio u s   tr af f ic  to war d   d ec o y   s y s tem s ,   ef f ec tiv ely   r e d u cin g   th e   im p a ct  o n   p r im ar y   s er v er s   [ 7 ] .   v ast  b o d y   o f   liter atu r e   ex p l o r es  v ar io u s   m ac h in e   lear n in g   ( ML )   a n d   DL - b ased   s o lu tio n s   to   d etec DDo t h r ea ts   with in   SDN  in f r astru c tu r es  [ 8 ] [ 1 2 ] .   Fo r   in s tan ce ,   two - tier ed   ap p r o ac h   em p lo y in g   e n tr o p y - b ased   an o m aly   d etec tio n   f o llo we d   b y   C NN - b ased   p ac k et  class if icatio n   h as  s h o wn   p r o m is in   d if f er en tiatin g   leg itima t an d   s u s p icio u s   f lo ws  [ 1 3 ] .   Oth er   co n tr ib u tio n s   in clu d s p ar s a u to en co d er s   c o m b in ed   with   DNNs  f o r   f ea tu r r ep r esen tatio n   an d   class if icatio n   [ 1 4 ] ,   as  well   as  in teg r ated   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s   ( I DS)   an d   d ee p   r ein f o r ce m en lear n in g   ( DR L ) - b ased   in tr u s io n   p r ev en tio n   s y s tem s   ( I PS )   tailo r ed   f o r   lo w - r ate  DDo attac k s   [ 1 5 ] .   T o   s tr en g th e n   SC ADA  s y s tem s   b u ilt  o n   SDN,   ad v an ce d   ar c h itectu r es  u tili zin g   r ec u r r e n n eu r al  n et wo r k s   ( R NNs),   lo n g   s h o r t - ter m   m em o r y   ( L STM ) an d   g ate d   r ec u r r e n u n its   ( GR Us)  h av also   b ee n   p r o p o s ed ,   en h an cin g   d etec tio n   ac cu r ac y   ac r o s s   v ar io u s   d ep lo y m e n t scen ar io s   [ 1 6 ] [ 1 8 ] .   m eth o d   lev e r ag in g   s p atial - tem p o r al  g r ap h   co n v o lu tio n al  n etwo r k s   ( ST - GC N)   h as  b ee n   in tr o d u ce d   f o r   s ec u r in g   th d ata  p la n o f   SDNs .   T h i s   m o d el  u tili ze s   in - b an d   n etwo r k   telem etr y   ( I NT )   with   s am p lin g   to   m o n ito r   n etwo r k   s tate  an d   p in p o in th e   s witch es  in v o lv e d   in   f o r war d in g   DDo tr af f ic   f lo ws  [ 1 9 ] .   I n   an o t h e r   ap p r o ac h   f o cu s ed   o n   th e   ea r l y   d etec tio n   o f   T C SYN  f lo o d   attac k s ,   an   e x ten d e d   ch i - s q u ar g o o d n ess - of - f it   test   is   em p lo y ed .   T h is   tech n iq u ev alu ates  th d is tr ib u tio n   o f   h alf - o p en   co n n ec tio n s   b y   ca lcu latin g   th e     p - v alu e,   wh ich   h elp s   d etec a n o m alies  in   n etwo r k   b e h av io r   [ 2 0 ] .   Fu r th e r ,   a u th o r s   p r o p o s ed   a   DNN - b ased   m o d el  o f f er in g   s ca lab le  a n d   ef f ec tiv f r a m ewo r k   f o r   d etec tin g   DDo attac k s   in   SDN  en v ir o n m e n ts ,   d em o n s tr atin g   s u p e r io r   ac cu r ac y   an d   r eliab ilit y   ac r o s s   d i v er s d atasets   an d   r ea l - wo r ld   co n d itio n s   [ 2 1 ] .   Ad d itio n ally ,   L STM   a n d   h y b r id   C NN - L STM   ar ch itectu r es  h av b ee n   em p lo y e d   to   d esig n   I DS ,   p a r ticu lar ly   u s in g   th C I C - DDo S2 0 1 9   d ataset  f o r   tr ain in g   an d   v alid atio n   [ 2 2 ] .   n o v el  en s em b le  m eth o d   ca lled   SE - I DS  co m b in es  d ec is io n   b o u n d ar ies  f r o m   f iv t r ee - b ased   class if ier s ,   with   ML s er v in g   as  th m eta - lear n er   f o r   f in al  class if icatio n   [ 2 3 ] .   An o th er   n o tab le  d e v elo p m e n in clu d es  th ca s ca d f o r war d   b ac k   p r o p a g atio n   n eu r a l   n etwo r k   ( C FB PNN) ,   wh ich   u tili ze s   r ef in ed   s u b s et  o f   f ea tu r es  s elec ted   u s in g   co r r elatio n - b ased   f ea tu r e   s elec tio n   ( C FS ) .   T h is   m o d el  h as  b ee n   v alid ated   ac r o s s   m u ltip le  d atasets   [ 2 4 ] .   Mo r eo v er ,   a n o m aly - b ased   I DS   f o r   I o T - en a b led   SDN  en v ir o n m en ts   h av also   b ee n   p r o p o s ed ,   u tili zin g   C NN  m o d els   to   ex am in e   tr af f ic  p atter n s   an d   d etec t su s p icio u s   b eh av io r   ef f ec tiv ely   [ 2 5 ] .   T h is   s tu d y   aim s   to   c o m p ar at iv ely   ass ess   v ar iety   o f   DL   m o d els  f o r   th eir   ab ilit y   t o   d etec an d   m itig ate  DDo attac k s   in   SD s ettin g s .   A   cr itical  co m p o n en o f   th is   r esear ch   in v o lv es  o p tim izin g   f ea tu r e   s elec tio n   f r o m   n etwo r k   tr af f i d ata,   wh ich   ca n   s ig n if ican tly   en h an ce   th ac cu r ac y   an d   ef f icien cy   o f   th ese   m o d els wh ile  m in im izin g   c o m p u tatio n al  lo ad   o n   t h SDN  co n tr o ller .   Su m m a r y   o f   k e y   co n t r ib u tio n s :   i)   E x p lo r ato r y   d ata  an aly s is   ( E DA) a   th o r o u g h   an aly s is   was  co n d u cted   to   ex a m in all  d ataset  f ea tu r es,   in clu d in g   t h eir   ty p es,  r a n g es,  d is tr ib u tio n s ,   an d   a n y   m is s in g   o r   an o m alo u s   v alu es.   ii)   Data   clea n in g m is s in g   v alu e s   wer h an d led   u s in g   tec h n i q u es  s u ch   as  im p u tatio n   o r   r o ex clu s io n ,   d ep en d i n g   o n   th eir   im p ac t o n   t h an aly s is .   iii)   Descr ip tiv s tati s tics m ea s u r es  s u ch   as  m ea n ,   m ed ian ,   s tan d ar d   d ev iatio n ,   an d   in ter q u ar ti le  r an g wer ca lcu lated   to   u n d er s tan d   d is tr ib u tio n   p atter n s .   Fo r   in s tan ce ,   s ig n if ican g ap   b etwe en   m ea n   an d   m e d ian   p ac k et  co u n ts   co u ld   in d icate   s k ewn ess   d u to   o u tlier s .   iv )   Data   v is u aliza tio n :     B o x p lo ts   r ev ea led   o u tlier s   th at  co u ld   s ig n if y   attac k   in s tan ce s .     Scatter   p lo ts   h ig h lig h ted   r elatio n s h ip s   b etwe en   co n tin u o u s   v ar iab les.     B ar   ch ar ts   d is p lay ed   ca teg o r ical  d is tr ib u tio n s ,   s u ch   as p r o to c o l ty p es a n d   p o r u s ag e.   v)   Ad d r ess in g   class   im b alan ce t h s y n th etic  m in o r ity   o v er - s a m p lin g   tech n iq u ( SMOT E )   t ec h n iq u was   ap p lied   to   s y n th etica lly   b alan ce   u n d e r r ep r esen ted   class es,  th er eb y   r ed u cin g   m o d el   b ias  t o war d   m aj o r ity   class   in s tan ce s .   v i)   Featu r s elec tio n   an d   im p o r tan ce co r r elatio n   m atr ices  an d   th r an d o m   f o r est  alg o r ith m   wer em p lo y e d   to   ass ess   an d   s elec t th m o s t i n f lu en tial f ea tu r es f o r   tr ai n in g   DL   m o d els.   v ii)   DL   m o d els  u s ed v ar io u s   D L   m o d els  wer test ed ,   in clu d in g   ML P,  ar tific ial  n eu r al  n e two r k   ( ANN) C NN,   R N N,   an d   L STM ,   ea ch   ch o s en   f o r   th eir   a b ilit y   to   m o d el  co m p lex   p atter n s   in   n etwo r k   tr af f ic.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 9 8 2 - 4 9 9 2   4984   v iii)   Mo d el  o p tim izatio n   an d   v alid atio n ea ch   m o d el  u n d er wen h y p er p ar am eter   t u n in g   an d   cr o s s - v alid atio n   to   en s u r g e n er aliza tio n   a n d   p r ev en t o v er f itti n g .   ix )   Per f o r m an ce   ev alu atio n t h m o d els  wer e v alu ated   u s in g   ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all,   an d   F1 - s co r e ,   o f f er in g   in s ig h ts   in to   d etec tio n   ef f icac y   a n d   c o m p u tatio n al  ef f icien cy .   x)   DDo m itig atio n   v ia  g r ap h   th eo r y t h SDN  co n tr o ller   p er i o d ically   co llects  f lo s tati s tic s   ( e. g . ,   ev er y     5   s ec o n d s )   f r o m   Op en Flo w   s witch es.  T h ese  ar an aly z ed   u s in g   a   tr ain ed   DL   m o d el  to   id en tify   s u s p icio u s   f lo ws.  W h en   attac k s   ar d etec ted ,   th e   co n tr o lle r   tr ig g e r s   m itig atio n   s tep s   b a s ed   o n   g r a p h   th eo r y   to   m in im ize  d is r u p tio n   wh ile  m ain tain in g   s er v ice  q u a lity .   T h r em ain i n g   s ec tio n s   o f   th e   p ap er   c o v er   th f o llo win g   to p i cs:  s ec tio n   2   d etails  th d atase ts   u s ed   in   ex p er im en tatio n ,   th ar ch itect u r an d   m et h o d o lo g y   o f   th p r o p o s ed   d etec tio n   s y s tem .   Sectio n   3   d is cu s s es  r esu lts ,   m etr ics,  an d   co m p ar i s o n s   with   co n tem p o r ar y   s o lu t io n s .   Fin ally se ctio n   4   co n cl u d es  th e   p ap e r   a n d   s u g g ests   d ir ec tio n s   f o r   f u tu r r esear ch .       2.   M E T H O D   2 . 1   E x perim ent a s et up   T h ex p er im en tal  f r a m ewo r k   was  co n s tr u cted   u s in g   th Min in et  n etwo r k   em u lato r   in   co n ju n ctio n   with   th R YU  SDN  co n tr o lle r ,   as  s h o wn   in   Fig u r 1 .   T h s im u latio n s   wer ex ec u ted   u s i n g   Min in et  v e r s io n   2 . 3 . 2 ,   wh ich   p r o v id es  r o b u s s u p p o r t   f o r   O p en   v Switch   ( OVS) ,   wid ely   ad o p ted   v ir tu al   s witch   co m p atib le   with   Op en Flo p r o to co ls .   T h ex p er im en ts   wer e   r u n   o n   s y s tem   eq u ip p ed   with   an   I n tel  C o r i7 - 5 5 0 0 p r o ce s s o r ,   8   GB   o f   R AM ,   an d   W in d o ws  1 0   as  th e   o p er ati n g   s y s tem .   DL   m o d els  wer d ev elo p e d   u s in g   th e   Ker as  lib r ar y   in   Py th o n .   c u s to m ized   SDN  to p o lo g y   was  im p lem en ted ,   f e atu r in g   h ier ar ch ical  tr ee - b ased   s tr u ctu r m a n ag ed   b y   a   ce n tr a lized   co n tr o ller .   T h is   to p o lo g y   in teg r ated   s ev e n   Op e n Flo s witch es,  with   o n e   s witch   ( S1 )   co n n ec ted   to   s ix   h o s ts ,   an d   th r e m ain in g   s witch es  co n n ec ted   t o   th r ee   h o s ts   ea ch .   T h e   n etwo r k   ar ch itectu r co n s is ted   o f   th r ee   lay er s th co n tr o p lan e   ( h o u s in g   th SDN  co n tr o ll er ) ,   th d ata  p lan e   ( co n tain in g   h o s ts   an d   s witch e s ) ,   an d   th ap p licatio n   lay er ,   wh ich   in clu d ed   f o u r   co m p o n e n ts f lo s tat is tic s   co llectio n ,   f ea tu r ex tr ac tio n ,   DL   class if ier ,   an d   an   attac k   m itig atio n   m o d u le.   Af ter   d ep l o y in g   t h to p o lo g y ,   co n n ec tiv ity   was  v alid ated   u s in g   th e   p i n g   c o m m an d   ac r o s s   a ll  h o s ts .   T r af f ic  f lo ws  wer e   g e n er ated   u s in g   T C P   with   p ac k et  s izes f ix ed   at  5 1 2   b y tes an d   f lo d u r atio n s   s et  to   1 2 , 0 0 0   m illi s ec o n d s .   T h p ac k et  co u n f o r   f lo ws  r an g ed   b etwe en   5 0 0   an d   1 0 0 0 ,   f o r m in g   th b asis   f o r   th d ata s et  u s ed   in   tr ain in g   a n d   ev al u a tio n .           Fig u r 1 .   s ch em atic  d iag r a m   o f   SDN   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dee p   lea r n in g - b a s ed   ev a lu a tio n   fo r   d is tr ib u ted   d en i a l o f ser vice   a tta ck s   d etec tio n   ( N ee th u   S . )   4985   T h d ataset   em p lo y ed   in   th i s   s tu d y   co m p r is es  1 0 4 , 3 4 6   en tr ies  d is tr ib u ted   ac r o s s   2 3   co lu m n s ,   en co m p ass in g   b o th   f ea tu r es a n d   tar g et  lab els.  T h ese  co lu m n s   f all  in to   th f o llo win g   ca teg o r ies:     Featu r attr ib u tes:   th ese  r ep r e s en v ar io u s   n etwo r k   tr af f ic  in d icato r s   u s ed   to   d if f er en tiate  b etwe en   b en ig n   an d   m alicio u s   ( DDo S)  ac tiv i ties .   No tab le  f ea tu r es  in clu d p ac k et  s ize,   tr an s m is s io n   r ate,   b y te  co u n t,   s o u r ce   an d   d esti n atio n   I P a d d r ess es,  an d   s ev er al  o th er   s tatis ti ca l m ea s u r es r elev an t to   tr a f f i f lo an aly s is .     L ab el  co lu m n th is   s er v es  as   t h class if icatio n   tar g et,   id en tify in g   wh eth er   ea ch   d ata  in s tan ce   co r r esp o n d s   to   leg itima te  tr af f ic  o r   DDo attac k .   T h is   lab el  is   cr it ical   f o r   s u p er v is ed   ML ,   allo win g   th m o d els  to   lear n   f r o m   h is to r ical  ex am p les.     Data   p ar titi o n in g t o   f ac ilit ate  DL ,   th d ataset  is   s p lit  in to   th r ee   s u b s ets.  Sev en ty - f iv e   p er ce n ( 7 5 %)  o f   th e   r ec o r d s   ar e   allo ca ted   f o r   tr ain i n g ,   wh ile  th e   r em ain in g   2 5 ar d iv id e d   b etwe en   v alid atio n   an d   test in g   to   ass es s   m o d el  g en er aliza b ilit y   an d   p er f o r m a n ce .   I is   wo r th   n o tin g   th at  m an y   o f   th tr af f ic - r elate d   f ea t u r es,   s u ch   as  p ac k et  s ize,   r ate,   an d   s o u r ce /d esti n atio n   ad d r ess es,  ar in s tr u m en tal  in   ca p tu r in g   t h u n i q u p atter n s   ass o ciate d   with   DDo S b eh av io r s .     2 . 2   E x plo ra t o ry   da t a   a na l y s is   T h p r elim in a r y   an aly s is   o f   th d ataset  in v o l v es  b o th   s tatis tica s u m m ar izatio n   a n d   f ea tu r e   ex am in atio n .   T h e   s u m m ar y   s t atis tics   f o r   r aw  d ata  ar e   p r esen ted   in   T ab le   1 ,   wh ile  T ab le  2   lis ts   th s elec ted   f ea tu r es  u s ed   in   m o d el   d e v e lo p m en af ter   f ea tu r e   en g i n e er in g .   T h e   d ataset  co n tain s   8 , 7 1 4   r ec o r d s ,   ea ch   co m p r is in g   m u ltip le  v a r iab les  th at  p r o v id d etailed   v iew   o f   n etwo r k   tr af f ic  b eh av i o r .   Am o n g   th ese,   th e   ' s witch '   attr ib u te  lik ely   d en o tes  id en tifie r s   f o r   n etwo r k   s witch es.  I ts   m ea n   v alu o f   1 1 , 0 8 9 . 8 3   m ay   s u g g est   th at  th d ata  is   eith er   en co d ed   o r   s ca led ,   as  s witch   id en tifie r s   ar ty p ically   ca teg o r ic al.   T h v a r iab les  ' p k tco u n t'   an d   ' b y teco u n t'   r ep r esen th n u m b er   o f   p ac k ets  an d   to tal  b y tes  p e r   ev e n t,  r esp ec tiv ely .   On   a v er ag e ,   ea ch   ev en h as  2 . 3 2   p ac k ets,  s u g g esti n g   co n s is ten p ac k et  f l o ac r o s s   r ec o r d s .   C o n v er s ely ,   th av e r ag b y te  co u n t ap p r o x im ately   7 9   m illi o n   b y tes r ef lects  b r o ad er   v ar iatio n   in   tr af f ic  s ize.   T im e - b ased   f ea tu r es  s u ch   as  ' d u r ' ,   ' d u r _ n s ec ' ,   an d   ' to t_ d u r '   p r o v id e v en d u r atio n s   in   s ec o n d s ,   n an o s ec o n d s ,   a n d   as  an   ag g r eg ate  m ea s u r e.   T h ese  in d icate   b r o ad   s p ec tr u m   o f   tr af f ic  d u r atio n s .   T h ' f lo ws '   v ar iab le,   av er ag in g   3 . 3 2   p er   ev e n t,  h in ts   at  m u ltip le  co n c u r r en t c o m m u n icatio n   s ess io n s .       T ab le  1 .   Data s et     p k t c o u n t   b y t e c o u n t   dur   d u r _ n sec   t o t _ d u r   p a c k e t i n s   p k t p e r f l o w   c o u n t   1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   mea n   7 . 4 7 E+ 0 4   7 . 9 1 E+ 0 7   1 9 4 . 0 1   5 . 4 8 E+ 0 8   1 . 9 5 E+ 1 1   1 , 9 2 0 . 4 2   1 . 0 5 E+ 0 4   st d   4 . 0 7 E+ 0 4   4 . 3 1 E+ 0 7   1 1 7 . 3 5   2 . 3 2 E+ 0 8   1 . 1 7 E+ 1 1   2 5 4 . 1 3   4 . 0 5 E+ 0 3   mi n   2 8 4 . 0 0   3 . 0 3 E+ 0 5   -   7 . 9 0 E+ 0 7   8 . 3 7 E+ 0 8   5 5 8 . 0 0   0 . 0 0 E+ 0 0   2 5 %   3 . 7 3 E+ 0 4   3 . 9 6 E+ 0 7   1 0 0 . 0 0   3 . 9 1 E+ 0 8   1 . 0 1 E+ 1 1   1 , 9 3 1 . 0 0   8 . 6 4 E+ 0 3   5 0 %   7 . 6 6 E+ 0 4   8 . 1 7 E+ 0 7   1 9 0 . 0 0   5 . 5 6 E+ 0 8   1 . 9 1 E+ 1 1   1 , 9 4 3 . 0 0   1 . 3 4 E+ 0 4   7 5 %   1 . 1 3 E+ 0 5   1 . 2 0 E+ 0 8   2 8 0 . 0 0   7 . 2 6 E+ 0 8   2 . 8 1 E+ 1 1   1 , 9 4 3 . 0 0   1 . 3 5 E+ 0 4   max   1 . 3 5 E+ 0 5   1 . 4 4 E+ 0 8   4 7 3 . 0 0   9 . 1 4 E+ 0 8   4 . 7 3 E+ 1 1   2 , 2 4 2 . 0 0   1 . 3 7 E+ 0 4       T ab le  2 .   Featu r s elec tio n   i n   a   d ataset     b y t e p e r f l o w   p k t r a t e   t x _ b y t e s   r x _ b y t e s   t x _ k b p s   r x _ k b p s   t o t _ k b p s   c o u n t   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   8 , 7 1 4 . 0 0   mea n   1 . 1 1 E+ 0 7   3 4 9 . 8 6   4 . 8 2 E+ 0 7   4 . 8 1 E+ 0 7   8 7 3 . 4 3   8 7 3 . 1 1   1 , 7 4 6 . 5 4   st d   4 . 3 5 E+ 0 6   1 3 4 . 9 1   1 . 5 1 E+ 0 8   1 . 1 0 E+ 0 8   2 , 8 4 8 . 9 7   2 , 2 6 9 . 0 7   3 , 4 2 6 . 3 6   mi n   0 . 0 0 E+ 0 0   -   2 . 8 5 E+ 0 3   9 . 2 6 E+ 0 2   -      -             2 5 %   9 . 2 1 E+ 0 6   2 8 8 . 0 0   3 . 5 9 E+ 0 3   1 . 4 7 E+ 0 3   -      -                                    5 0 %   1 . 4 3 E+ 0 7   4 4 6 . 0 0   3 . 8 4 E+ 0 3   3 . 5 4 E+ 0 3   -      -                                    7 5 %   1 . 4 4 E+ 0 7   4 5 1 . 0 0   4 . 2 5 E+ 0 3   6 . 1 6 E+ 0 6   -      -      2 . 5 7 E+ 0 3   max   1 . 4 6 E+ 0 7   4 5 6 . 0 0   1 . 2 7 E+ 0 9   9 . 9 1 E+ 0 8   2 . 0 6 E+ 0 4   1 . 6 6 E+ 0 4   2 . 0 6 E+ 0 4       T h ' p ac k etin s f ea tu r e,   p o s s ib ly   m ea s u r in g   in co m in g   p a ck ets,  s h o ws  an   av er ag o f   1 , 9 2 0 . 4 2 ,   s u g g esti n g   s ig n if ican v ar iab il ity   in   p ac k et  r ec ep tio n   r ates.  Me tr ics  lik ' p k tp er f lo w'   an d   'b y tep er f l o w'   ca p tu r p er - f lo tr a n s m is s io n   s tatis tic s ,   r ev ea lin g   d iv er s p atter n s   t h r o u g h   th eir   h ig h   s tan d ar d   d e v iatio n s ,   cr itical  f o r   id en tify in g   an o m alo u s   b eh av i o r s .   Ad d itio n ally ,   ' p k tr ate'   ex h ib its   m ea n   v alu e   o f   3 4 9 . 8 6 ,   with   wid v a r iatio n ,   p o ten tially   r ef lectin g   b o th   i d le  an d   ac tiv e   co m m u n icatio n   p er io d s   in   th e   tr af f ic   lo g s .   T o   en h an ce   m o d el   p er f o r m an ce ,   f ea tu r e   en g i n ee r in g   was  em p l o y ed an   ess en tial  s tep   in v o lv i n g   d o m ain - d r iv en   tr an s f o r m atio n s   to   h ig h li g h m ea n in g f u p atte r n s   in   th e   d ata.   L in ea r   ass o ciatio n s   b etwe en   f ea tu r es  wer e   u n co v er ed   th r o u g h   co r r elatio n   an al y s is ,   wh ile  r an d o m   f o r est   was  u s ed   to   co m p u te  f ea tu r im p o r ta n ce ,   f ac ilit atin g   d im en s io n ality   r ed u ctio n   a n d   d ir ec tin g   m o d el  atten tio n   to   th m o s t in f o r m ativ v ar iab les.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 9 8 2 - 4 9 9 2   4986   Giv en   th e   ty p ical   im b alan ce   in   DDo S - r elate d   d atasets ,   t h SMOT E   was  ap p lied .   T h is   m eth o d   g en er ates  s y n th etic   s am p les  o f   u n d er r ep r esen ted   attac k   tr af f ic,   th u s   en s u r i n g   th at  th e   class if ier   d o es  n o t   b ec o m b iased   to war d   th d o m in an ( b e n ig n )   class .   d iv er s s et  o f   DL   m o d els  wa s   th en   ch o s en   f o r   ev alu atio n ,   r an g i n g   f r o m   f u lly   co n n ec ted   n etwo r k s   to   ar c h itectu r es  tailo r ed   f o r   s eq u en ti al  d ata.   T h is   v ar iety   was  k ey   to   ca p tu r i n g   d if f er e n asp ec ts   o f   th e   tr af f ic   p atter n s .   Ov er all,   th e   en tire   p ip elin e f r o m   ex p lo r ato r y   an aly s is   an d   p r e p r o ce s s in g   to   m o d el  s elec tio n was  d esig n ed   to   en s u r r o b u s t,  co m p r e h en s iv ap p r o ac h   to   DDo S a ttack   d etec tio n ,   with   a n   em p h asis   o n   r eliab ilit y   an d   p r ed ictiv ef f ec ti v en ess .     2 . 3 .     M o del  dev elo pm ent   r an g o f   well - estab lis h ed   DL   m o d els is   u tili ze d   in   th is   s tu d y ,   ea ch   tr ain e d   o n   th d ataset  g en er ated   f r o m   SDN - b ased   s im u latio n s .   T h ese  m o d els  ar p ar ticu lar ly   ef f ec tiv in   id en tify in g   in tr icate   an d   n o n - lin ea r   d ata  p atter n s ca p ab ilit ies th at  o f ten   s u r p ass   th o s o f   c o n v e n tio n al  ML   alg o r ith m s .   T h o v er all  wo r k f l o an d   m eth o d o l o g y   f o r   d etec tin g   an d   m itig atin g   DDo attac k s   u s in g   th ese  DL   m o d els  ar illu s tr ated   in   Fig u r 2 .   Var io u s   DL   m o d els u s ed   f o r   c lass if icatio n   ar d escr ib ed   in   t h f o llo win g   s u b - s ec tio n .           Fig u r 2 .   Sch em atic  d iag r am   o f   DDo attac k   d etec tio n   a n d   m itig atio n   u s in g   DL   m o d els       2 . 3 . 1 T he  m ulti - la y er   perc e ptr o n c la s s if ier   ML c lass if ier   is   ty p o f   f ee d - f o r war d   ANN  c o m p o s ed   o f   s ev er al  lay er s   o f   n o d es,  ea c h   a p p ly in g   a   n o n lin ea r   ac tiv atio n   f u n ctio n .   T h s p ec if ic  ML c lass if ier   in   q u esti o n   is   s et  u p   with   t wo   h id d e n   lay er s   co n tain in g   1 0 0   an d   5 0   n o d es,  r esp ec tiv ely .   T h is   d esig n   aim s   to   id en tify   co m p lex   p atter n s   in   th d ata  t h r o u g h   m u ltip le  lev els  o f   ab s tr ac tio n .   T h p ar am eter   m ax _ iter   =1 0 0 0   allo ws  th m o d el  u p   to   1 0 0 0   iter atio n s   to   co n v er g o n   a   s o lu tio n ,   u n les s   it  m ee ts   s to p p in g   cr iter io n   ea r lier .   T h is   ex ten s iv e   n u m b er   o f   iter atio n s   is   ad v an tag e o u s   f o r   i n tr icate   d a tasets   wh er th r elatio n s h ip s   b etwe en   in p u ts   an d   o u t p u ts   ar ch allen g in g   to   m o d el.   Usi n g   r a n d o m _ s tate   en s u r es  th r esu lts   ar r ep r o d u cib le  b y   f i x in g   th s ee d   f o r   t h r an d o m   n u m b er   g en er ato r   u s ed   in   in itializin g   weig h ts .   T r ain in g   th e   ML o n   r esam p led   d ata,   lik ely   ad j u s ted   to   co r r ec class   im b alan ce s   th r o u g h   tec h n iq u e s   lik SMOT E ,   h elp s   th class if ier   p er f o r m   well  f o r   b o th   m i n o r ity   a n d   m aj o r ity   class es.   T h ML P ' s   ca p ab ilit y   to   ca p tu r n o n - lin ea r   r elatio n s h ip s   m ak es  it  e s p ec ially   ef f ec tiv f o r   task s   s u ch   as  p r ed ictin g   DDo attac k s   in   SDN  en v ir o n m en ts ,   wh e r attac k   p atter n s   m ig h b e   s u b t le  an d   n o lin ea r ly   s ep ar ab le.     2 . 3 . 2 .   Art if icia neura l net wo rk   mo del   T h ANN  m o d el,   i m p lem en te d   with   T e n s o r Flo w' s   Ker as,  f ea tu r es  s eq u e n tial  ar c h itectu r with   two   lay er s .   T h f ir s lay er   is   a   d en s lay er   with   6 4   n eu r o n s   u s in g   th r ec tifie d   lin ea r   u n it  ( R eL U )   ac tiv atio n   f u n ctio n ,   aid in g   in   n o n - lin ea r ity   an d   m itig atin g   th v an is h in g   g r a d ien p r o b lem .   T h o u tp u lay er   h as  o n n eu r o n   with   s ig m o id   ac tiv atio n   f u n ctio n ,   s u itab le  f o r   b in ar y   class if icatio n   task s   li k d etec tin g   DDo attac k s .   T h m o d el  em p lo y s   b in ar y _ cr o s s en tr o p y   as  th lo s s   f u n ctio n   an d   t h Ad am   o p tim izer .   An   E ar ly Sto p p in g   ca llb ac k   with   p atie n ce   o f   1 0   e p o ch s   an d   r esto r e _ b est_ weig h ts   o p tio n   h elp s   p r ev e n o v er f itti n g   an d   en s u r es  t h m o d el  g e n er alize s   well.   T h e   m o d el  is   tr ain ed   o n   r esam p le d   d ata  to   a d d r ess   class   im b alan ce .     2 . 3 . 3 .   Co nv o lutio na neura net wo rk   mo del   C NN  is   tailo r ed   f o r   o n e - d im en s io n al  s eq u en ce   d ata,   s u ch   as  tim s er ies  o r   n etwo r k   tr af f ic  f lo w   an aly s is .   T h ar ch itectu r e   in cl u d es  co n v o lu tio n al  la y er s   with   3 2   an d   6 4   f ilter s   an d   k er n el  s ize  o f   3 ,   w h ich   ex tr ac h ig h - lev el   f ea tu r es  b y   ap p ly i n g   f ilter s   ac r o s s   th e   i n p u d ata  to   ca p tu r lo ca l   d e p en d en cies  with in   s eq u en ce s .   E ac h   co n v o lu tio n al  lay er   is   f o llo wed   b y   a   M ax Po o lin g   lay er   with   a   p o o s ize  o f   2 ,   wh ich   d o wn s am p les  th in p u r ep r esen tatio n ,   r ed u ce s   d im en s io n ality ,   an d   en h a n ce s   m o d e p er f o r m an ce   b y   in tr o d u cin g   tr an s latio n al  in v a r ian ce .   Fo llo win g   th co n v o l u tio n al  an d   p o o lin g   o p er atio n s ,   th f ea tu r m ap s   ar f latten ed   i n to   o n e - d im e n s io n al  ar r ay ,   en a b lin g   in te g r atio n   with   f u lly   co n n ec ted   ( d en s e)   lay er s .   T h ese  th ick   lay er s   p er f o r m   ad d itio n al  tr an s f o r m atio n s   b ef o r p r o d u cin g   th f in al  class if icatio n   o u tp u t.  s ig m o id   ac tiv atio n   f u n ctio n   is   ap p lied   in   th o u tp u lay er   to   s u p p o r b in ar y   class if icatio n   task s ,   s u ch   as  d is tin g u is h in g   b etwe en   r eg u lar   an d   DDo t r af f ic.   T h e   m o d el  is   co m p ile d   u s in g   th e   b in ar y   cr o s s - en tr o p y   lo s s   f u n ctio n ,   p air ed   with   th Ad am   o p t i m izer   to   en s u r e f f icien an d   ad ap tiv g r ad ien u p d ates  d u r in g   tr ain in g .   T o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dee p   lea r n in g - b a s ed   ev a lu a tio n   fo r   d is tr ib u ted   d en i a l o f ser vice   a tta ck s   d etec tio n   ( N ee th u   S . )   4987   s af eg u ar d   ag ain s o v er f itti n g ,   an   ea r ly   s to p p in g   m ec h an is m   is   im p lem en ted ,   c o n f i g u r ed   w ith   p atien ce   o f   1 0   ep o ch s ,   allo win g   tr ai n in g   to   h alt  if   n o   p er f o r m an ce   im p r o v em e n is   o b s er v ed ,   th u s   p r o m o tin g   b etter   g en er aliza tio n   to   u n s ee n   d ata.     2 . 3 . 4 Rec urre nt  neura l net wo rk   m o del   R NN  m o d el  with   Simp leR NN   lay er s   ex ce ls   at  h an d lin g   s eq u en ce s   wh er cu r r en o u t p u ts   d ep en d   o n   p r ev io u s   c o m p u tatio n s ,   m ak i n g   it  s u itab le  f o r   an aly zin g   s eq u en tial  d ata  lik n etwo r k   tr af f ic.   T h e   m o d el   f ea tu r es  a   Simp leR NN  lay er   with   5 0   u n its ,   ca p ab le   o f   ca p t u r in g   tem p o r al  d y n am ics  b u t   p o ten tially   s tr u g g lin g   with   lo n g - ter m   d ep e n d en cies  d u to   th v an is h in g   g r a d ien p r o b lem   in h er en in   b asic  R N Ns.  T h R N lay er   u tili ze s   th R eL ac tiv atio n   f u n ctio n ,   e n ab lin g   t h n etwo r k   to   ca p tu r n o n lin ea r   r elatio n s h ip s   an d   ex tr ac t   co m p lex   te m p o r al   f ea tu r es  f r o m   s eq u en tial  d ata.   Fo r   b in ar y   class if icatio n   p u r p o s es,  th e   o u tp u lay er   em p lo y s   s ig m o id   ac tiv atio n   f u n ctio n ,   ef f ec tiv ely   m ap p i n g   t h o u tp u to   a   p r o b ab ilit y   s co r e .   T h m o d el  is   co m p iled   u s in g   th Ad am   o p tim izer ,   k n o wn   f o r   its   ad ap tiv lear n i n g   ca p ab ilit ies,  alo n g   with   th b in ar y   cr o s s - en tr o p y   lo s s   f u n ctio n ,   wh ich   is   s tan d ar d   ch o ice  f o r   h an d lin g   b in a r y   class if icatio n   p r o b lem s .   E a r ly   s to p p in g   is   u s e d   d u r in g   tr ai n in g ,   m o n ito r in g   v alid atio n   ac cu r ac y ,   an d   h alt in g   th p r o ce s s   if   n o   im p r o v em en o cc u r s   o v er   s ev er al  ep o ch s ,   p r e v en tin g   o v er f itti n g   an d   en s u r in g   th m o d el  g en e r alize s   well.   T h R NN  ar ch itectu r is   well - s u ited   f o r   r ea l - tim e   s tr ea m in g   d ata,   wh e r r ec en t   d ata   p o in ts   ar c r itical  f o r   p r ed ict io n s .   Ho wev er ,   f o r   v er y   lo n g   s eq u en ce s   o r   d is p er s ed   im p o r tan in f o r m atio n ,   L STM   o r   GR m o d els  m ay   b m o r ef f ec tiv d u e   to   th eir   ad v a n ce d   g atin g   m ec h an is m s .     2 . 3 . 5 L o ng   s ho rt - t er m m e mo ry   mo del   T h L STM   m o d el,   a n   ad v a n ce d   R NN  ar ch itectu r e,   ex c els  at  lear n in g   l o n g - te r m   d e p en d en cies,   cr u cial  f o r   s eq u en tial  d ata  w ith   im p o r tan tem p o r al  f ea t u r es.  I in clu d es  an   L STM   lay er   with   5 0   u n its ,   allo win g   it  to   r etain   i n f o r m atio n   o v er   ex ten d e d   p er io d s ,   wh i ch   is   ess en tial  f o r   n etwo r k   tr a f f ic  s eq u en ce s .   T h e   in p u s h ap e   m atch es  th e   r esh a p ed   tr ain i n g   d ata,   p r esen tin g   n etwo r k   tr a f f ic  as  a   s eq u en ce .   L STM   av o i d s   th v an is h in g   g r a d ien t p r o b lem ,   m ak in g   it id ea l f o r   c o m p lex   s e q u en ce s   lik n etwo r k   tr a f f ic  d ata.   T h o u tp u t la y er   co m p r is es  s in g le  n eu r o n   ac t iv ated   b y   s ig m o id   f u n ctio n ,   m ak in g   it   well - s u ited   f o r   b in a r y   class if icatio n   b y   p r o d u cin g   p r o b ab ilit y   s co r e   b etwe en   0   an d   1 .   T h m o d e is   co m p iled   u s in g   th A d a m   o p tim izer ,   wh ic h   en s u r es  ef f icien tr ain i n g   th r o u g h   ad ap tiv e   lear n in g   r ates,   an d   t h b in a r y   c r o s s - en tr o p y   lo s s   f u n ctio n ,   a   co m m o n l y   u s ed   cr iter io n   f o r   ev alu atin g   p er f o r m a n ce   in   b i n ar y   class if icatio n   task s .   E ar ly   s to p p in g   m o n ito r s   v alid atio n   lo s s ,   h altin g   tr ain in g   wh en   th er e' s   n o   im p r o v e m en t,  an d   r ev er tin g   to   th b est  m o d el  weig h ts ,   p r ev en tin g   o v e r f itti n g   an d   en s u r in g   g en er aliza tio n   t o   u n s ee n   d ata.     2 . 4 .     P er f o r m a nce   m e t rics   T o   ass ess   th ef f ec tiv en ess   o f   ea c h   DL   m o d el,   v ar i ety   o f   ev alu atio n   m etr ics  s u itab le  f o r   class if icatio n   task s   wer em p lo y ed .   T h ese  in clu d ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all ,   a n d   F 1 - s co r e,   o f f er in g   a   co m p r eh e n s iv p er s p ec tiv o n   ea ch   m o d el’ s   p r ed ictiv ca p a b ilit ies.     Acc u r ac y   r e f lects  th o v er all  co r r ec tn ess   o f   th m o d el   an d   is   ca lcu lated   as  th e   p r o p o r t io n   o f   co r r ec tly   p r ed icted   in s tan ce s   to   th t o tal  n u m b e r   o f   p r ed ictio n s   m ad e.       = (  +  ) (  +  +  +  )     ( 1 )     Pre cisi o n   q u an tifie s   th e   r atio   o f   ac c u r ate  p o s itiv d etec tio n s   to   th e   to tal  in s tan ce s   th at   wer p r ed icted   as   p o s itiv e.   I t m ea s u r es th m o d e l’ s   ab ilit y   to   av o id   f alse a lar m s   wh en   id en tify in g   attac k   tr af f ic.          =  (  +  )   ( 2 )       R ec all  ( also   k n o w n   as  s en s itiv ity   o r   th e   ac tu al   p o s itiv e   r ate )   g a u g es  h o well  t h m o d el   id en tifie s   ac tu al  attac k   ca s es.  I t i s   co m p u ted   b y   d iv id in g   th n u m b er   o f   tr u p o s itiv es b y   th s u m   o f   tr u p o s itiv es a n d   f alse   n eg ativ es.         =  (  +  )   ( 3 )     F1 - s co r p r o v id es  b alan ce d   m ea s u r b y   c o m p u tin g   th h a r m o n ic  m ea n   o f   p r ec is io n   an d   r ec all.   T h is   m etr ic  is   h an d y   in   ca s es  o f   class   im b alan ce ,   e n s u r in g   b o t h   f als p o s itiv es  an d   f alse  n eg ativ es  ar ad eq u ately   co n s id er ed .                     1 = 2 × (   × ) (  + )     ( 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 9 8 2 - 4 9 9 2   4988   2 . 5   DDo m it ig a t io n str a t e g y   us ing   g ra ph - ba s ed  dy na m ic  f lo co ntr o l   I n   th SDN  en v ir o n m en t,  th co n tr o ller   p lay s   p iv o tal  r o le  in   m o n ito r in g   o n g o in g   t r af f ic  an d   en s u r in g   p r o tectio n   a g ain s m alicio u s   in tr u s io n s .   Up o n   i d en tify in g   s u s p icio u s   b eh av i o r ,   it   m u s s wif tly   ac tiv ate  d ef e n s m ec h an is m   to   lim it  th e   im p ac a n d   m ain tain   s ea m less   n etwo r k   p er f o r m an ce .   W h ile   co n v en tio n al  s o lu tio n s   o f ten   in v o lv f ilter in g   o r   b lo ck i n g   m alicio u s   tr af f ic,   th ey   ty p ically   leav b eh in d   r esid u al  f lo en t r ies  with in   t h s witch es.  T h ese  lef to v er   e n tr ies  ca n   h in d er   p ac k et  f o r w ar d in g   a n d   i m p o s u n n ec ess ar y   p r o ce s s in g   o v e r h ea d   o n   b o th   t h co n tr o ller   an d   th s witch es.   T o   co u n ter   th is   lim itatio n ,   we  p r o p o s g r a p h - t h eo r y - b ased   m itig atio n   m ec h a n is m   th at  in c o r p o r ates   d y n am ic  f lo d eletio n .   I n   o u r   ap p r o ac h ,   th co n tr o ller   p er io d ically   ( e. g . ,   e v er y   5   s ec o n d s )   co llects  f lo s tatis t ics  f r o m   ass o ciate d   Op e n Flo s witch es.  T h ese  s tatis ti cs,  co n tain in g   v ital  tr af f ic  ch a r ac ter is tics ,   ar f ed   in to   p r e - tr ain ed   DL   class if ier   to   d eter m i n wh eth er   t h f lo is   b en ig n   o r   in d icativ o f   an   attac k .   Su p p o s th class if ier   f lag s   f lo as  m alicio u s .   I n   th at  ca s e,   th co n tr o ller   lo g s   th is   in   "g r ay   lis t"  ( S<su b >g </su b >) ,   is o latin g   th s u s p ec f lo ws  f r o m   th o s o r ig in atin g   in   s witch es  id en tifie d   as  ca r r y in g   attac k   tr af f ic.   T h is   m ec h an is m   allo ws  f o r   d ee p er   an aly s is   an d   r ed u ce s   th r is k   o f   p r em atu r ely   d r o p p in g   leg itima te   p ac k ets.  T h c o n tr o ller   co n ti n u es  to   r e - r o u te   f lo ws  in   th g r ay   lis th r o u g h   th class if ier   f o r   ad d itio n a l   v er if icatio n .   co u n ter   m ain tain s   tally   o f   d etec ted   m alicio u s   f lo ws,  an d   p r ed ef i n ed   th r esh o l d   h elp s   d eter m in wh en   f u r t h er   ac tio n   is   n ec ess ar y .   On ce   th is   th r esh o ld   is   m et,   th co n tr o ller   cr ea tes two   ad d i tio n al  lis ts :     Dele te  lis t ( S< s u b >d </su b >) co n tain s   f lo en tr ies s ch ed u le d   f o r   r em o v al.     B lo ck   lis ( S<su b >b </su b >) :   in clu d es  h o s ts   id en tifie d   as  m alicio u s ,   s to r in g   attr ib u tes  s u c h   as  MA C /I P   ad d r ess es,  p o r t n u m b er s ,   a n d   i n g r ess   d etails f o r   f u t u r r e f er e n ce .   Usi n g   its   h o s t tr ac k in g   ca p ab ilit ies,  th co n tr o ller   g ath er s   id en tify in g   in f o r m atio n   a b o u t th e   attac k in g   s o u r ce s .   Up o n   r ea c h in g   t h e   attac k   f lo w   th r esh o ld ,   a   g r ap h - th e o r etic  tr ac in g   alg o r it h m   is   in v o k ed   to   r ec o n s tr u ct  th attac k   p ath .   T h is   in v o lv es  id en tify i n g   th e   s eq u en ce   o f   s witch es  ( h o p s )   th r o u g h   wh ich   th e   m alicio u s   tr af f ic  tr av er s ed .   T h f o llo win g   e x p r ess io n   r e p r esen ts   th attac k   p ath :     , = ( , ) ( , ) ,    ,       ( 5 )     Her e,   E   (i,   j )   d en o tes  an   ed g i n   th attac k   g r a p h ,   an d   S attack   is   th s et  o f   s witch es  in v o lv ed   in   r o u tin g   th DDo tr af f ic.   I f   tr af f ic  f l o ws  th r o u g h   b o th   s witch es  s i   an d   s j   with   v alid   f o r war d in g   r u les,  c o n n ec tio n   ( ed g e)   b etwe en   th em   is   estab lis h ed .   T h ce n tr al  o b jectiv o f   th is   ap p r o ac h   is   to   p in p o in t th ex ac t a ttack   p ath ,   th er eb y   allo win g   tar g eted   d r o p p in g   o f   m alicio u s   tr af f ic.   W ass u m th at   s witch es  clo s er   to   th e   s o u r ce   o f   th e   attac k   ca r r y   h ig h er   co n ce n t r atio n   o f   m alicio u s   p ac k ets.  As  r esu lt,  ed g s witch es  ( wh er attac k   tr af f ic   en ter s )   ar ass ig n ed   h ig h er   d r o p p in g   r ates,  wh er ea s   in te r m ed iate  s witch es  r ec eiv lo wer   r ates  to   a v o i d   co llater al  d am ag to   leg itima te  tr af f ic.   d r o p p in g   r ate  f o r   ea ch   s witch   is   co m p u ted   u s in g   tr af f ic - b ased   in d icato r s .   I f   s witch   is   o n ly   h an d lin g   clea n   tr a f f ic,   n o   d r o p p in g   is   en f o r ce d .   Fo r   s witch es  u n d er   s u s p icio n ,   th d r o p   r ate  is   d eter m in e d   u s i n g   th f o llo win g   f o r m u la:         =   ( ,   )   ( 6 )     W h er e   Δ i s   th ch an g in   e n tr o p y   o f   s o u r ce   I ad d r ess es  o v er   tim e ,   an d   Δ is   th ch an g in   p ac k et  c o u n t   o v er   tim at  th s witch .   Fin ally ,   th co n t r o ller   s en d s   a n   OFPF C _ ADD  m es s ag to   th af f ec ted   s witch es,  in s er tin g   n ew  f lo w   r u les  th at  d r o p   tr af f ic   as  p er   t h d elete   lis ( S<su b >d </su b > )   an d   ca lc u lated   d r o p   r ates.  I f   h o s t’ s   d r o p p in g   r ate  r ea ch es   1 0 0 %,  it  is   a d d ed   to   th e   b lo c k lis t .   A ll  f u t u r tr a f f ic  f r o m   th at   h o s is   b lo ck e d ,   th er eb y   n eu tr alizin g   th attac k   at  its   s o u r ce .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h ev alu atio n   o f   v ar io u s   DL   m o d els  ap p lied   to   DDo attac k   d etec tio n   with in   a n   SDN  f r am ewo r k   h ig h lig h ts   d is tin ct  p er f o r m an ce   tr en d s   ac r o s s   d if f er en al g o r ith m s .   d etailed   co m p ar is o n   is   p r o v id ed   in   T ab le  3 ,   wh ich   s u m m ar izes  th class if icatio n   ef f ec tiv en ess   o f   ea ch   m o d el  b ased   o n   k ey   p e r f o r m a n ce   m etr ics.  T h is   co m p r e h en s iv a n aly s is   o f f e r s   in s ig h ts   in to   h o w   w ell  ea ch   DL   ap p r o ac h   id en ti f ies  an d   m itig ates   m alicio u s   tr af f ic.   T h ML m o d el  h as  lo ac cu r ac y   o f   0 . 4 8   b u an   ex ce p tio n ally   h ig h   r ec all  o f   0 . 9 9 ,   in d icatin g   it   is   s u s ce p tib le  an d   co r r ec tly   i d en tifie s   n ea r ly   a ll  p o s itiv ca s es.  Ho wev e r ,   t h p r ec is io n   is   o n ly   0 . 4 5 ,   m ea n i n g   m an y   f alse  p o s itiv es  ar lik ely   t o   b p r ed ic ted .   T h e   F1   s co r e,   at  0 . 6 2 ,   s u g g ests   m o d er ate   b alan ce   b etwe en   p r ec is io n   an d   r ec all.   Sti ll,  th m o d el' s   u tili ty   in   a   r ea l - wo r ld   s ettin g   m ig h b e   lim ited   d u to   its   ten d en cy   to   o v er - p r ed ict  th p o s itiv class .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dee p   lea r n in g - b a s ed   ev a lu a tio n   fo r   d is tr ib u ted   d en i a l o f ser vice   a tta ck s   d etec tio n   ( N ee th u   S . )   4989   T ab le  3 .   Per f o r m an ce   co m p a r is o n   o f   DL   alg o r ith m s   in   th e   d e tectio n   o f   DDo attac k s   M o d 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 - S c o r e   M LP   0 . 4 8   0 . 9 9   0 . 4 5   0 . 6 2   ANN   0 . 7 3   0 . 6 3   0 . 8 8   0 . 7 4   C N N   0 . 4 8   0 . 4 5   0 . 8 1   0 . 5 8   LSTM   0 . 9 1   0 . 8 6   0 . 9 4   0 . 9 0   R N N   0 . 6 6   0 . 5 8   0 . 7 4   0 . 6 6       T h ANN  d em o n s tr ates  s o li d   p r ed ictiv ca p a b ilit y ,   ac h iev in g   an   ac cu r ac y   o f   0 . 7 3 .   I ts   p r ec is io n   o f   0 . 6 3   an d   r ec all  o f   0 . 8 8   in d ica te  th at  wh ile  th m o d el  is   ef f ec tiv in   d etec tin g   ac tu al  attac k   in s tan ce s ,   it  d o es   allo f o r   m o d er ate  lev el  o f   f alse  p o s itiv es.  An   F1 - s co r o f   0 . 7 4   r ef lects  f air   tr ad e - o f f   b etwe en   p r ec is io n   an d   r ec all,   s u g g esti n g   th at  wit h   f u r t h er   o p tim izatio n ,   p ar ticu lar ly   to   en h an ce   p r ec is io n ,   A NN  co u ld   s er v as  a   v iab le  s o lu tio n   f o r   DDo S   d etec tio n .   T h e   C NN  m o d el  h as  an   ac c u r ac y   o n   p a r   with   th ML P   at  0 . 4 8 ,   s u g g esti n g   ch allen g es in   co r r e ctly   class if y in g   ca s es.  T h p r ec is io n   is   lo at  0 . 4 5 ,   an d   th r ec all  is   0 . 8 1 ,   wh ich   is   lo wer   th an   ML P's   b u s till   in d icate s   ten d en cy   to   id e n tify   m o s p o s itiv in s tan ce s .   T h F1   s co r o f   0 . 5 8   r ef lects  m o d el  th at  is   b etter   at  en s u r in g   attac k s   ar n o m is s ed   r ath er   th an   p r ec is ely   id en tify in g   o n ly   th e   ac tu al  attac k s .   Fo r   n etwo r k   s ec u r ity ,   th is   co u l d   m ea n   a   h ig h er   o p er atio n al  lo ad   d u to   f alse a lar m s .     T h e   R N N   y i e l d s   a   m o d e r a t e   a c c u r a c y   o f   0 . 6 6 ,   w i t h   p r e c i s i o n   a n d   r e c a l l   v a l u e s   o f   0 . 5 8   a n d   0 . 7 4 ,   r e s p e c t i v e l y .   I t s   F 1 - s c o r e   o f   0 . 6 6   s h o w s   t h a t   t h e   m o d e l   s t r i k e s   a   r e a s o n a b l e   b a l a n c e   b e t w e e n   d e t e c t i n g   a t t a c k s   a n d   m i n i m i z i n g   i n c o r r e c t   c l a s s i f i c a t i o n s .   H o w e v e r ,   i t s   p e r f o r m a n c e   t r a i l s   t h a t   o f   L S T M ,   l i k e l y   d u e   t o   R N N s   l i m i t a t i o n s   i n   r e t a i n i n g   l o n g - t e r m   d e p e n d e n c i e s a n   e s s e n t i a l   f a c t o r   w h e n   D D o S   a t t a c k   p a t t e r n s   s p a n   a c r o s s   e x t e n d e d   t r a f f i c   s e q u e n c e s .   I n   c o n t r a s t ,   t h e   L S T M   m o d e l   e x c e l s   i n   p e r f o r m a n c e   w i t h   a n   a c c u r a c y   o f   0 . 9 1 .   I t s   p r e c i s i o n   o f   0 . 8 6   a n d   r e c a l l   o f   0 . 9 4   h i g h l i g h t   i t s   a b i l i t y   t o   n o t   o n l y   d e t e c t   a t t a c k   f l o w s   w i t h   h i g h   s e n s i t i v i t y   b u t   a l s o   t o   m i n i m i z e   f a l s e   a l a r m s .   F 1 - s c o r e   o f   0 . 9 0   r e i n f o r c e s   i t s   e f f e c t i v e n e s s   i n   h a n d l i n g   s e q u e n t i a l   n e t w o r k   d a t a ,   m a k i n g   L S T M   p a r t i c u l a r l y   w e l l - s u i t e d   f o r   i d e n t i f y i n g   s o p h i s t i c a t e d   D D o S   p a t t e r n s   i n   S D N   e n v i r o n m e n t s .   T h e s e   r e s u l t s   s u g g e s t   t h a t   L S T M   i s   a   s t r o n g   c a n d i d a t e   f o r   r e a l - t i m e   d e p l o y m e n t   i n   i n t e l l i g e n t   n e t w o r k   d e f e n s e   s y s t e m s .   Fig u r 3   r e p r esen ts   p er f o r m an ce   co m p ar is o n   o f   DL   alg o r ith m s   in   ter m s   o f   ac c u r ac y   an d   r ec all.   Fig u r 4   d ep icts   th e v alu atio n   o f   th m o d els  in   ter m s   o f   p r ec is io n   an d   F1   s co r e.   I ca n   b e   co n clu d ed   th at  DL   m o d els,  esp ec ially   th o s tail o r ed   f o r   s eq u en ce   d ata  s u ch   as  L STM s   an d   R NNs,  h av p r o v e n   s u p er io r   in   ac cu r ac y   co m p ar ed   to   o th er   m o d els  wh en   h an d lin g   task s   in v o lv in g   s eq u en tial  o r   tim e - s er ies  d ata.   T h is   s u p er io r ity   s tem s   f r o m   th eir   ar ch itectu r e' s   ad ep tn ess   at   c ap tu r in g   tem p o r al  d ep en d en c ies  an d   c o n tex tu al   n u an ce s   f r o m   th d ata,   cr u cial  f o r   id en tify i n g   p atter n s   in d icativ o f   DDo attac k s .   Desp ite  th eir   a b ilit y   t o   d eliv er   h ig h   p r ed ictiv p er f o r m an ce ,   DL   m o d els  in tr o d u ce   ch allen g es  s u ch   as  h eig h ten ed   co m p lex ity ,   in cr ea s ed   co m p u tatio n al  o v e r h ea d ,   an d   o f ten   a n   o p a q u n at u r th at  co m p licates in ter p r etati o n   an d   i n teg r atio n .   I n   r ea l - tim DDo d etec tio n   s y s tem s ,   wh er er r o r s   lik f a ls p o s itiv es   o r   f alse  n eg ativ es  ca r r y   s ig n if ican co n s eq u en ce s ,   th s u p er i o r   p r ed ictiv ac cu r ac y   o f   DL   m o d els,  p ar ticu lar ly   L STM s ,   r en d er s   th em   m o r e   s u itab le  d esp ite  th eir   g r ea ter   r eso u r ce   d em an d s .   T h er ef o r e,   d esp ite  b ein g   m o r r eso u r ce - in ten s iv an d   less   in ter p r etab le,   DL   m o d els  o f f er   en h an ce d   p r ed ictiv ca p a b ilit ies  an d   ar b etter   s u ited   f o r   en v ir o n m e n ts   p r io r itizin g   to p - tier   p er f o r m an ce ,   n o twith s tan d in g   th e ir   h eig h te n ed   c o m p lex ity   an d   co m p u tatio n al  r eq u ir em e n ts .           Fig u r 3 .   Per f o r m an c co m p ar is o n   o f   v a r io u s   m o d els co n ce r n in g   th ac c u r ac y   a n d   r ec all   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell Vo l.  14 ,   No .   6 Dec em b er   20 25 :   4 9 8 2 - 4 9 9 2   4990       Fig u r 4 .   Per f o r m an c co m p ar is o n   o f   v a r io u s   m o d els co n ce r n in g   th p r ec is io n   an d   F1   s co r e       4.   CO NCLU SI O N   T h is   s tu d y   ex p lo r ed   th e   u s o f   m u ltip le  p r o m in en DL   m o d els  f o r   th d etec tio n   o f   DDo S   attac k s   in   SDN  en v ir o n m en ts .   Un lik e   m an y   ex is tin g   w o r k s   th at  e x am in o n ly   lim ited   s elec tio n   o f   tec h n iq u es,  o u r   ap p r o ac h   o f f e r ed   co m p r eh e n s iv ev alu atio n   ac r o s s   d iv er s r an g o f   DL   ar c h itectu r e s .   W h ile  th r esu lts   h ig h lig h s tr o n g   p r ed ictiv ca p ab ilit ies  f o r   s o m m o d els,  p r ac tical  d ep lo y m e n r e q u ir es  m o r th a n   ju s h ig h   ac cu r ac y .   Ov er all,   th ar ch ite ctu r o f   L STM s   em er g ed   as  p ar ticu lar ly   well - s u ited   f o r   h an d lin g   th s eq u en tial  an d   tem p o r al  co m p lex ities   i n h er en in   DDo attac k   p r ed ictio n .   R NN  p r o v id ed   s im p ler   y et  ef f ec tiv e   alter n ativ e.   ANN  an d   ML co u ld   b v iab le  f o r   less   in tr icate   o r   tem p o r ally   d ep e n d en d ata .   At  th s am e   tim e,   C NN  m ig h n ec ess ita te  s ig n i f ican ad ju s tm en ts   o r   b m o r s u itab le  f o r   p r o b lem s   alig n ed   with   its   s p atia l   p r o ce s s in g   s tr en g th s .   L STM   e x h ib ited   h i g h   r ec all  r ate  with o u t sig n if ican tly   co m p r o m is in g   p r ec is io n ,   c r u cial   in   DDo d etec tio n ,   wh er m is s in g   an   attac k   ca n   h av s ev er co n s eq u en ce s .   T h h ig h   F1   s co r es  attain ed   b y   L STM   s u g g est  its   p r o f icien c y   in   ac cu r ately   class if y in g   b o th   attac k   a n d   n o n - attac k   in s ta n ce s   in   a   b alan ce d   m an n er .   T o   en s u r r o b u s tn ess   an d   r ea l - wo r ld   ap p licab ilit y ,   m eth o d s   s u ch   as  cr o s s - v al id atio n   an d   test in g   ag ain s p r ev io u s ly   u n s ee n   d ata  m u s b co n s is ten tly   ap p lied m o r eo v er ,   m o d els  d e m o n s tr atin g   lo wer   ef f ec tiv en ess   p r esen o p p o r tu n ities   f o r   im p r o v e m en th r o u g h   r ef in e d   f ea tu r s elec tio n   s tr ateg ies  an d   h y p er p ar am eter   tu n i n g .   Giv en   th ev o lv in g   th r ea lan d s ca p e ,   in teg r atin g   DL   ap p r o ac h es  in to   DDo d etec tio n   an d   m itig atio n   s tr ateg ies is   n o   lo n g er   o p tio n al it is   ess en tial   f o r   m o d er n ,   in tellig en t n etwo r k   d ef e n s e.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   r ec ei v ed   n o   s p e cif ic  g r an t   f r o m   an y   f u n d in g   a g en cy   i n   th e   p u b lic,   co m m er ci al,   o r   n o t - f o r - p r o f it secto r s .       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   Nee th u   S.                               H.   V.   R av is h   Ar ad h y a                               Vis wav ar d h an   R ed d y   Kar n a                                 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     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       Dee p   lea r n in g - b a s ed   ev a lu a tio n   fo r   d is tr ib u ted   d en i a l o f ser vice   a tta ck s   d etec tio n   ( N ee th u   S . )   4991   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au t h o r s   d ec lar e   th at  th e y   h av n o   k n o wn   c o m p etin g   f in an cial  in ter ests   o r   p er s o n al  r el atio n s h ip s   th at  co u ld   h av ap p ea r ed   t o   in f lu en ce   th wo r k   r e p o r te d   in   t h is   p ap er .   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e   av ailab l f r o m   th e   co r r esp o n d in g   au t h o r ,   [ NS] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.        RE F E R E NC E S   [ 1 ]   B .   A l h i j a w i ,   S .   A l m a j a l i ,   H .   E l g a l a ,   H .   B .   S a l a m e h ,   a n d   M .   A y y a sh ,   A   su r v e y   o n   D o S / D D o S   mi t i g a t i o n   t e c h n i q u e i n   S D N s:   c l a ss i f i c a t i o n ,   c o mp a r i s o n ,   s o l u t i o n s ,   t e s t i n g   t o o l a n d   d a t a set s,”   C o m p u t e rs  a n d   El e c t r i c a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   9 9 ,   2 0 2 2 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p e l e c e n g . 2 0 2 2 . 1 0 7 7 0 6 .   [ 2 ]   J.  S i n g h   a n d   S .   B e h a l ,   D e t e c t i o n   a n d   mi t i g a t i o n   o f   D D o S   a t t a c k i n   S D N :   a   c o m p r e h e n si v e   r e v i e w ,   r e s e a r c h   c h a l l e n g e a n d   f u t u r e   d i r e c t i o n s ,   C o m p u t e S c i e n c e   Re v i e w ,   v o l .   3 7 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o sr e v . 2 0 2 0 . 1 0 0 2 7 9 .   [ 3 ]   V .   H n a mt e ,   A .   A .   N a j a r ,   H .   N . - N g u y e n ,   J.  H u ss a i n ,   a n d   M .   N .   S u g a l i ,   D D o S   a t t a c k   d e t e c t i o n   a n d   m i t i g a t i o n   u si n g   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   i n   S D N   e n v i r o n me n t ,   C o m p u t e rs &  S e c u ri t y ,   v o l .   1 3 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o se. 2 0 2 3 . 1 0 3 6 6 1 .   [ 4 ]   R .   B .   S a i d ,   Z.   S a b i r ,   a n d   I .   A sk e r z a d e ,   C N N - B i LST M :   A   h y b r i d   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h   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 y st e m   i n   s o f t w a r e - d e f i n e d   n e t w o r k i n g   w i t h   h y b r i d   f e a t u r e   se l e c t i o n ,   I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   1 3 8 7 3 2 1 3 8 7 4 7 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 3 4 0 1 4 2 .   [ 5 ]   H .   S .   I l a n g o ,   M .   M a ,   a n d   R .   S u ,   A   f e e d   f o r w a r d 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   t o   d e t e c t   l o w - r a t e   D o S   i n   I o T,   E n g i n e e ri n g   Ap p l i c a t i o n o f   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   1 1 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n g a p p a i . 2 0 2 2 . 1 0 5 0 5 9 .   [ 6 ]   G .   D .   L .   T .   P a r r a ,   P .   R a d ,   K . - K .   R .   C h o o ,   a n d   N .   B e e b e ,   D e t e c t i n g   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   a t t a c k s   u si n g   d i s t r i b u t e d   d e e p   l e a r n i n g ,   J o u rn a l   o f   N e t w o rk   a n d   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 6 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j n c a . 2 0 2 0 . 1 0 2 6 6 2 .   [ 7 ]   M .   A .   R i b e i r o ,   M .   S .   P .   F o n s e c a ,   a n d   J.  d e   S a n t i ,   D e t e c t i n g   a n d   mi t i g a t i n g   D D o S   a t t a c k w i t h   m o v i n g   t a r g e t   d e f e n s e   a p p r o a c h   b a s e d   o n   a u t o ma t e d   f l o w   c l a ssi f i c a t i o n   i n   S D N   n e t w o r k s,   C o m p u t e rs  S e c u r i t y ,   v o l .   1 3 4 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o s e . 2 0 2 3 . 1 0 3 4 6 2 .   [ 8 ]   O .   H a b i b i ,   M .   C h e mm a k h a ,   a n d   M .   La z a a r ,   I mb a l a n c e d   t a b u l a r   d a t a   mo d e l i z a t i o n   u s i n g   C TG A N   a n d   ma c h i n e   l e a r n i n g   t o   i mp r o v e   I o b o t - n e t   a t t a c k s   d e t e c t i o n ,   En g i n e e r i n g   A p p l i c a t i o n o f   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   1 1 8 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n g a p p a i . 2 0 2 2 . 1 0 5 6 6 9 .   [ 9 ]   N .   S .   a n d   H .   V .   R .   A r a d h y a ,   D e t e c t i o n   o f   ( D D o S )   a t t a c k i n   S D N ,   EC S   T ra n s a c t i o n s ,   v o l .   1 0 7 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 3 0 5 1 8 3 1 3 ,     A p r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 9 / 1 0 7 0 1 . 1 2 1 8 9 e c st .   [ 1 0 ]   M .   A .   A l so u f i   e t   a l . ,   A n o ma l y - b a s e d   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   mo d e l   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g   f o r   I o n e t w o r k s,   C o m p u t e Mo d e l i n g   i n   En g i n e e ri n g   S c i e n c e s ,   v o l .   1 4 1 ,   n o .   1 ,   p p .   1 1 0 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c mes. 2 0 2 4 . 0 5 2 1 1 2 .   [ 1 1 ]   E. - B .   D o n k o l ,   A .   G .   H a f e z ,   A .   I .   H u s sei n ,   a n d   M .   M .   M a b r o o k ,   O p t i mi z a t i o n   o f   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   u si n g   l i k e l y   p o i n t   P S O   a n d   e n h a n c e d   LSTM - R N N   h y b r i d   t e c h n i q u e   i n   c o mm u n i c a t i o n   n e t w o r k s,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   9 4 6 9 9 4 8 2 ,   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 2 4 0 1 0 9 .   [ 1 2 ]   H .   Z h o u ,   Y .   Z h e n g ,   X .   J i a ,   a n d   J .   S h u ,   C o l l a b o r a t i v e   p r e d i c t i o n   a n d   d e t e c t i o n   o f   D D o S   a t t a c k s   i n   e d g e   c o mp u t i n g :   a   d e e p   l e a r n i n g - b a s e d   a p p r o a c h   w i t h   d i st r i b u t e d   S D N ,   C o m p u t e N e t w o rks ,   v o l .   2 2 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mn e t . 2 0 2 3 . 1 0 9 6 4 2 .   [ 1 3 ]   Y .   Li u ,   T .   Z h i ,   M .   S h e n ,   L .   W a n g ,   Y .   Li ,   a n d   M .   W a n ,   S o f t w a r e - d e f i n e d   D D o S   d e t e c t i o n   w i t h   i n f o r m a t i o n   e n t r o p y   a n a l y si a n d   o p t i m i z e d   d e e p   l e a r n i n g ,   Fu t u re  G e n e r a t i o n   C o m p u t e r   S y st e m s ,   v o l .   1 2 9 ,   p p .   9 9 1 1 4 ,   A p r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f u t u r e . 2 0 2 1 . 1 1 . 0 0 9 .   [ 1 4 ]   K .   N .   R a o ,   K .   V .   R a o ,   a n d   P .   V .   G .   D .   P .   R e d d y ,   A   h y b r i d   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   sy st e b a s e d   o n   s p a r se   a u t o e n c o d e r   a n d   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k ,   C o m p u t e C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   1 8 0 ,   p p .   7 7 8 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m c o m . 2 0 2 1 . 0 8 . 0 2 6 .   [ 1 5 ]   N .   M .   Y . - N a u l a ,   C .   V . - R o s a l e s,  J.  A .   P . - D í a z ,   a n d   D .   F .   C a r r e r a ,   A   f l e x i b l e   S D N - b a se d   f r a m e w o r k   f o r   sl o w - r a t e   D D o S   a t t a c k   mi t i g a t i o n   b y   u si n g   d e e p   r e i n f o r c e me n t   l e a r n i n g ,   J o u rn a l   o f   N e t w o rk   a n d   C o m p u t e r   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 0 5 ,   2 0 2 2 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . j n c a . 2 0 2 2 . 1 0 3 4 4 4 .   [ 1 6 ]   H .   P o l a t ,   M .   T ü r k o ğ l u ,   O .   P o l a t ,   a n d   A .   Ş e n g ü r ,   A   n o v e l   a p p r o a c h   f o r   a c c u r a t e   d e t e c t i o n   o f   t h e   D D o S   a t t a c k i n   S D N - b a se d   S C A D A   sy s t e ms  b a se d   o n   d e e p   r e c u r r e n t   n e u r a l   n e t w o r k s ,   Ex p e r t   S y s t e m w i t h   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 9 7 ,   2 0 2 2 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 2 2 . 1 1 6 7 4 8 .   [ 1 7 ]   V .   R .   K a r n a   a n d   K .   V .   V .   R e d d y ,   1 - d i m e n s i o n a l   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 s   f o r   p r e d i c t i n g   s u d d e n   c a r d i a c ,   I AE S   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   ( I J - A I ) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   9 8 4 9 9 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a i . v 1 3 . i 1 . p p 9 8 4 - 993.   [ 1 8 ]   Z.   X u ,   D e e p   l e a r n i n g   b a se d   D D o S   a t t a c k   d e t e c t i o n ,   I T W e b   o f   C o n f e r e n c e s ,   v o l .   7 0 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / i t m c o n f / 2 0 2 5 7 0 0 3 0 0 5 .   [ 1 9 ]   Y .   C a o   e t   a l . ,   D e t e c t i n g   a n d   m i t i g a t i n g   D D o S   a t t a c k i n   S D N   u si n g   s p a t i a l - t e mp o r a l   g r a p h   c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k ,   I E EE   T ra n s a c t i o n o n   D e p e n d a b l e   a n d   S e c u re  C o m p u t i n g ,   v o l .   1 9 ,   n o .   6 ,   p p .   3 8 5 5 3 8 7 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TD S C . 2 0 2 1 . 3 1 0 8 7 8 2 .   [ 2 0 ]   P .   V .   S h a l i n i ,   V .   R a d h a ,   a n d   S .   G .   S a n j e e v i ,   E a r l y   d e t e c t i o n   a n d   mi t i g a t i o n   o f   TC P   S Y N   f l o o d   a t t a c k i n   S D N   u si n g   c h i - s q u a r e   t e st ,   J o u r n a l   o f   S u p e r c o m p u t i n g ,   v o l .   7 9 ,   p p .   1 0 3 5 3 1 0 3 8 5 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 2 2 7 - 023 - 0 5 0 5 7 - x.   [ 2 1 ]   V .   H n a m t e ,   A .   A .   N a j a r ,   H .   N .   - N g u y e n ,   J.  H u ssa i n ,   a n d   M .   N a i k ,   D D o S   a t t a c k   d e t e c t i o n   a n d   m i t i g a t i o n   u si n g   d e e p   n e u r a l   n e t w o r k   i n   S D N   e n v i r o n me n t ,”  C o m p u t e rs &  S e c u ri t y ,   v o l .   1 3 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o se. 2 0 2 3 . 1 0 3 6 6 1 .   [ 2 2 ]   T.   H .   H .   A l d h y a n i   a n d   H .   A l k a h t a n i ,   C y b e r   sec u r i t y   f o r   d e t e c t i n g   d i s t r i b u t e d   d e n i a l   o f   ser v i c e   a t t a c k i n   a g r i c u l t u r e   4 . 0 :   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l ,   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mat h 1 1 0 1 0 2 3 3 .   [ 2 3 ]   E.   M u sh t a q ,   A .   Za m e e r ,   a n d   A .   K h a n ,   A   t w o - s t a g e   st a c k e d   e n sem b l e   i n t r u si o n   d e t e c t i o n   s y st e m   u s i n g   f i v e   b a se  c l a ss i f i e r a n d   M LP w i t h   o p t i m a l   f e a t u r e   se l e c t i o n ,   Mi c r o p ro c e ss o rs  a n d   M i c r o sys t e m s ,   v o l .   9 4 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . mi c p r o . 2 0 2 2 . 1 0 4 6 6 0 .   [ 2 4 ]   P .   L.   S .   Ja y a l a x mi   e t   a l . ,   D e B o t :   A   d e e p   l e a r n i n g - b a s e d   mo d e l   f o r   b o t   d e t e c t i o n   i n   i n d u st r i a l   i n t e r n e t - of - t h i n g s ,”  C o m p u t e rs  a n d   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   v o l .   1 0 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o mp e l e c e n g . 2 0 2 2 . 1 0 8 2 1 4 .   [ 2 5 ]   T.   S a b a ,   A .   R e h ma n ,   T.   S a d a d ,   H .   K o l i v a n d ,   a n d   S .   A .   B a h a j ,   A n o ma l y - b a se d   i n t r u s i o n   d e t e c t i o n   sy s t e f o r   I o n e t w o r k s   t h r o u g h   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l ,   C o m p u t e rs  a n d   El e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   9 9 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c o m p e l e c e n g . 2 0 2 2 . 1 0 7 8 1 0 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.