Mathematical model and structure of a neural network for detection of cyber attacks on informationand communication systems

Abstract

У роботі розглянуто принципи створення математичної моделі та архітектури системи із застосуванням методу штучного інтелекту для виявлення кібератак на інформаційно-комунікаційні системи, де використано нейронну мережу, здатну навчатися та виявляти кібератаки. Запропонований підхід, що ґрунтується на застосуванні розробленої математичної моделі та архітектури штучних нейронних мереж як детектора мережевих атак на інформаційно-комунікаційні системи, дає змогу підвищити рівень виявлення мережевих вторгнень у комп'ютерні системи, вебресурси й інтернет-ресурси. Запропоновано алгоритм обробки параметрів мережевого трафіку в системах реального часу шляхом структурування нейронної мережі, який дає змогу оптимізувати надлишковість її багаторівневої структури на рівні міжелементних зв'язків.

W artykule omówiono zasady tworzenia modelu matematycznego i architektury systemu poprzez zastosowanie metody sztucznej inteligencji do wykrywania cyberataków na systemy teleinformatyczne, gdzie wykorzystywana jest sieć neuronowa zdolna do uczenia się i wykrywania cyberataków. Proponowane podejście, oparte na zastosowaniu opracowanego modelu matematycznego i architektury sztucznych sieci neuronowych, jako detektora ataków sieciowych na systemy teleinformatyczne, pozwala na zwiększenie poziomu wykrywania włamań sieciowych do systemów komputerowych, zasobów sieciowych i internetowych. Zaproponowano algorytm przetwarzania parametrów ruchu sieciowego w systemach czasu rzeczywistego poprzez strukturyzację sieci neuronowej, co pozwala na optymalizację redundancji jej wielopoziomowej struktury na poziomie połączeń międzyelementowych.

The paper discusses the principles of creating a mathematical model and system architecture by applying the method of artificial intelligence to detect cyberattacks on information and communication systems, a neural network capable of learning and detecting cyberattacks is used. The proposed approach, based on the application of the developed mathematical model and architecture of artificial neural networks, as a detector of network attacks on information and communication systems, allows to increase the level of detection of network intrusions into computer systems, Web and Internet resources. An algorithm for processing network traffic parameters in real-time systems by structuring a neural network is proposed, which allows to optimize the redundancy of its multi-level structure at the level of inter-element connections.