Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11959
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorMohamed Hadi Habaebi, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorMd. Rafiqul Islam, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorFarah Diyana Abdul Rahman, Ph.Den_US
dc.contributor.authorBabiker, Asaad Balla Fadl elMulaen_US
dc.date.accessioned2024-02-28T03:10:47Z-
dc.date.available2024-02-28T03:10:47Z-
dc.date.issued2024-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11959-
dc.description.abstractAs the integration of IoT devices with SCADA systems increases, concerns about cyber security have become significant. This thesis addresses the challenge of data imbalance in developing an effective intrusion detection system (IDS) for SCADA systems. To tackle this issue, we employ the DeepInsight package in Python to convert traffic data into grayscale images. Four publicly available SCADA datasets are analyzed using exploratory data analysis (EDA) and principal component analysis (PCA). Our research evaluates two detectors: the first utilizes the Hurst parameter to differentiate between normal and attack image data, while the second employs a state-of-the-art CNN-LSTM algorithm—the Hurst Detector leverages self-similarity to identify abnormal network traffic data in conjunction with the CNN-LSTM model. For feature extraction, we propose a CNN and PCA approach applied to the converted grayscale images of the Morris Power dataset. The model includes input, hidden, and output layers with activation functions, while the RNN LSTM modifies the LSTM, dense, and output layers by incorporating appropriate activation functions. Additional layers for Batch Normalization (BN) and dropout enhance the model's performance. The performance of the detectors is evaluated using standard metrics, including accuracy, precision, recall, and F1-score. Results indicate that the combination of self-similarity Hurst index and Deep Learning (DL) achieves a detection accuracy of 98.2% for attacks, while the combined detectors utilizing CNN-LSTM achieve an accuracy of 99.92%. These findings provide valuable insights for security researchers and practitioners seeking to enhance cyber security in SCADA systems. Through an enhanced approach, this DL model has the potential to strengthen SCADA system security and effectively mitigate cyber attacks.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2024en_US
dc.subject.lcshSupervisory control systemsen_US
dc.titleSecurity analysis and performance evaluation of a combined CNN-LSTM with self-similarity and hurst parameter for ICS trafficen_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dc.description.identityG2029451Asaadballafadlelmulababikeren_US
dc.description.identifierThesis : Security analysis and performance evaluation of a combined CNN-LSTM with self-similarity and hurst parameter for ICS traffic / by Asaad Balla Fadl elMula Babikeren_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeMaster of Science in Engineeringen_US
dc.description.abstractarabicمع زيادة تكامل أجهزة الإنترنت من الأشياء مع أنظمة SCADA، أصبحت المخاوف المتعلقة بالأمان السيبراني مهمة بشكل كبير. تتناول هذا الأطروحة تحدي التوازن في البيانات أثناء تطوير نظام كشف الاختراق الفعّال (IDS) لأنظمة SCADA. لمواجهة هذه المشكلة، نستخدم حزمة DeepInsight في لغة البرمجة Python لتحويل بيانات حركة المرور إلى صور باللون الرمادي. يتم تحليل أربع مجموعات بيانات SCADA متاحة للعموم باستخدام تحليل البيانات الإستكشافي (EDA) وتحليل المكونات الأساسية (PCA). يقوم بحثنا بتقييم مُكتَشِفَيْن: الأول يستخدم معامل هيرست للتمييز بين البيانات العادية والهجوم، بينما يستخدم الثاني خوارزمية CNN-LSTM عصرية. يستفيد مكتشف هيرست من التشابه الذاتي لتحديد بيانات حركة المرور غير العادية بالتعاون مع نموذج CNN-LSTM. بالنسبة لاستخراج الميزات، نقترح نهجًا يعتمد على CNN و PCA يُطبَّق على صور اللون الرمادي المحولة من مجموعة بيانات Morris Power. يتضمن النموذج طبقات الإدخال والطبقات الخفية والإخراج بوظائف التنشيط، بينما يُعد نموذج الشبكات العصبية العميقة LSTM تعديلًا لطبقات LSTM والكثافة والإخراج باستخدام وظائف التنشيط ذات الصلة. تعزز الطبقات الإضافية للتوحيد التسلسلي (BN) وإسقاط القيمة الزائدة من أداء النموذج. يتم تقييم أداء المكتشفين باستخدام معايير قياسية، بما في ذلك الدقة والصحة والاستدعاء ونسبة الف1. تشير النتائج إلى أن توحيد مؤشر التشابه الذاتي للهيرست والتعلم العميق يحقق دقة كشف بنسبة 98.2% للهجمات، بينما يحقق المكتشفان المُدمَجان باستخدام CNN-LSTM دقة بنسبة 99.92%. تقدم هذه النتائج رؤى قيمة للباحثين والممارسين في مجال تعزيز الأمان السيبراني في أنظمة SCADA. من خلال نهج محسَّن، يتمتع هذا النموذج التعلم العميق بالقدرة على تعزيز أمان نظام SCADA بشكل كبيرen_US
dc.description.nationalitySudanen_US
dc.description.emailasaadballah@gmail.comen_US
dc.description.callnumbered TJ 222 B114S 2024en_US
dc.description.notesThesis (MSE)--International Islamic University Malaysia, 2024.en_US
dc.description.physicaldescription1 online resource (xii, 94 leaves) ; color illustrations.en_US
item.openairetypeMaster Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
G2029451Asaadballafadlelmulababiker_SEC.pdfFull text2.2 MBAdobe PDFView/Open
Show simple item record

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.