АДАПТИВНА МОДЕЛЬ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ ДЛЯ ГІБРИДНИХ СИСТЕМ ВИЯВЛЕННЯ ВТОРГНЕНЬ
DOI:
https://doi.org/10.28925/2663-4023.2026.35.1414Ключові слова:
системи виявлення вторгнень;, гібридна система виявлення вторгнень;, адаптивна модель прийняття рішень;, криптографічні індикатори;, машинне навчання;, історичний ризик;, оцінювання ризикуАнотація
Зростання складності кіберзагроз, а також обмеження традиційних систем виявлення вторгнень, заснованих виключно на сигнатурному аналізі або ймовірнісних моделях машинного навчання, зумовлюють необхідність розробки комплексних адаптивних моделей прийняття рішень. Незважаючи на те, що методи машинного навчання можуть забезпечувати високу чутливість до аномалій у мережевому трафіку, їх застосування може супроводжуватися хибними спрацюваннями та недостатньою інтерпретованістю результатів. Окремою проблемою є узгоджене об'єднання різнорідних індикаторів безпеки, які мають різну природу, рівень достовірності та критичності, зокрема криптографічних індикаторів, часових і поведінкових характеристик та історичних оцінок ризику.
У роботі запропоновано адаптивну модель прийняття рішень для гібридної системи виявлення вторгнень, що забезпечує об'єднання різнорідних ознак безпеки в єдиний механізм оцінювання ризику. Перший рівень моделі реалізовано на основі детермінованого криптографічного контролю, що забезпечує пріоритетне виявлення критичних порушень. У разі виявлення критичного криптографічного порушення система формує рішення про вторгнення незалежно від результатів інших компонентів. За відсутності такого порушення виконується адаптивне зважене об’єднання нормалізованої криптографічної оцінки, імовірнісної оцінки модуля машинного навчання на основі Random Forest та накопиченого історичного ризику з подальшим пороговим формуванням підсумкового рішення.
Розроблено програмний прототип та проведено серію експериментальних досліджень у розподіленому середовищі на вибірці з 1099 тестових сеансів, що охоплювали нормальні, підозрілі, атакуючі, комбіновані та раніше не представлені в навчанні сценарії. Отримані результати засвідчили, що інтегрована модель забезпечує макросереднє значення площі під ROC-кривою Macro AUC = 0,963, загальну точність класифікації 88,81 %, а значення Macro Precision, Macro Recall та Macro F1-score становлять відповідно 0,89, 0,88 та 0,88. При цьому жоден атакуючий сценарій не був класифікований як нормальний стан.
Запропонована модель розширює можливості традиційних систем виявлення вторгнень шляхом поєднання детермінованого криптографічного контролю з адаптивним оцінюванням ризику на основі машинного навчання та історії поведінки вузлів. Такий підхід дає змогу враховувати як критичні порушення цілісності, так і слабкі накопичувані аномалії, що визначає можливість застосування запропонованої моделі у розподілених інформаційно-комунікаційних та кіберфізичних системах із підвищеними вимогами до безпеки.
Завантаження
Посилання
Ahmad, Z., Shahid Khan, A., Wai Shiang, C., Abdullah, J., & Ahmad. F. (2021). Network intrusion detection system: A systematic study of machine learning and deep learning approaches. Trans Emerging Tel Tech. 32:e4150. https://doi.org/10.1002/ett.4150
Tavallaee, M., Bagheri, E., Lu, W., & Ghorbani, A.A. (2009). A detailed analysis of the KDD CUP 99 data set. IEEE Symposium on Computational Intelligence for Security and Defense Applications (CISDA), 1–6. https://doi.org/10.1109/CISDA.2009.5356528
Joshi, V.R., Assa-Agyei, K., Al-Hadhrami, T., & Qasem, S.N. (2025). Hybrid AI Intrusion Detection: Balancing Accuracy and Efficiency. Sensors, 25(24), 7564. https://doi.org/10.3390/s25247564
Толюпа, С. & Кулько, А., (2025). Реалізація гібридного підходу на основі методів інтелектуального аналізу даних в системах виявлення вторгнень. Кібербезпека: освіта, наука, техніка, 2(30) 238–258. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2025.30.966
Mohammed, Widad K., Taha, Mohammed A., & Mohammed, Saleh M. (2024). A Novel Hybrid Fusion Model for Intrusion Detection Systems Using Benchmark Checklist Comparisons, Mesopotamian Journal of CyberSecurity, Vol. 4: Iss. 3, Article 13. https://doi.org/10.58496/MJCS/2024/024
Sajid, M., Malik, K.R., Almogren, A., Malik, T.S., Khan, A.H., Tanveer, J., & Rehman, A.U. (2024). Enhancing intrusion detection: a hybrid machine and deep learning approach. Journal of Cloud Computing, 13(1), 123. https://doi.org/10.1186/s13677-024-00685-x
Gaspar, D., Silva, P., & Silva, C. (2024). Explainable AI for Intrusion Detection Systems: LIME and SHAP Applicability on Multi-Layer Perceptron. IEEE Access, 12, 30164–30175. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.3368377
Wang, M., Zheng, K., Yang, Y., & Wang, X. (2020). An Explainable Machine Learning Framework for Intrusion Detection Systems. IEEE Access, 8, 73127–73141.. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2988359
Patil, S., Varadarajan, V., Mazhar, S.M., Sahibzada, A., Ahmed, N., Sinha, O., Kumar, S., Shaw, K., & Kotecha, K. (2022). Explainable Artificial Intelligence for Intrusion Detection System. Electronics, 11(19), 3079. https://doi.org/10.3390/electronics11193079
Neupane, A., Sharma, R., & Skillicorn, D.B. (2022). Explainable Intrusion Detection Systems (X-IDS): Survey of Current Methods, Challenges, and Opportunities. IEEE Access, 10, 112352–112379. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3216639.
Abdelaziz, M.T., Radwan, A., Mamdouh, H., Saad, A.S., Abuzaid, A.S., AbdElhakeem, A.A., Zakzouk, S., Moussa, K., & Darweesh, M.S. (2025). Enhancing Network Threat Detection with Random Forest-Based NIDS and Permutation Feature Importance. Journal of Network and Systems Management, 33(1), 2. https://doi.org/10.1007/s10922-024-09874-0
Давлетова А.Я., Пітух І.Р., & Івасьєв С.В. (2025). Гібридна система автентифікації та захисту ІоТ пристроїв від мережевих атак. Збірник матеріалів проблемно-наукової міжнародної конференції «Інформаційні проблеми комп’ютерних систем, енергетики, моделювання та управління» (ICSM-2025), 38-45. https://doi.org/10.33744/978-966-632-336-4-2025-2
Давлетова, А.Я. (2026). Модель гібридної системи виявлення вторгнень на основі криптографічних перетворень та методів штучного інтелекту. Матеріали ХV Міжнародної науково-технічної конференції «ITSec: Безпека інформаційних технологій», 162–164.
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Аліна Давлетова

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.