論文の概要: Botnet Detection on CTU-13 Using Lightweight Machine Learning Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.23004v1
- Date: Thu, 21 May 2026 20:16:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-25 17:29:20.086275
- Title: Botnet Detection on CTU-13 Using Lightweight Machine Learning Models
- Title(参考訳): 軽量機械学習モデルを用いたCTU-13上のボットネット検出
- Authors: Subhash Gurappa, Yashas Hariprasad, Sundararaj Sitharama Iyengar, Naveen Kumar Chaudhary,
- Abstract要約: ボットネットは最も永続的なサイバー脅威の1つであり、スパム、クレデンシャル盗難、分散型サービス拒否(DDoS)のような大規模な攻撃を可能にする。
ディープラーニングのアプローチは、最近ボットネット検出に応用されているが、それらは計算集約的であり、しばしば解釈容易性に欠ける。
我々は、CTU-13データセット上で、ロジスティック回帰、決定木、ランダムフォレストを含む軽量機械学習モデルの比較研究を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Botnets are among the most persistent cyber threats, enabling large-scale attacks such as spam, credential theft, and distributed denial-of-service (DDoS). While deep learning approaches have recently been applied to botnet detection, they are computationally intensive and often lack interpretability. We present a comparative study of lightweight machine learning models including Logistic Regression, Decision Tree, and Random Forest on the CTU-13 dataset, a benchmark for botnet traffic analysis. We extract interpretable flow-based features and evaluate each model on detection accuracy, precision, recall, F1 score, and feature importance. Results demonstrate that lightweight models can achieve competitive detection performance with minimal computational cost, while also offering interpretability critical for forensic investigation. On CTU-13, our Random Forest achieves a PR-AUC of approximately 0.54 and ROC-AUC of 0.97 while training over 90% faster than published CNN baselines. These results demonstrate that lightweight models can match or exceed deep-learning performance under natural class imbalance while maintaining interpretability and low computational cost.
- Abstract(参考訳): ボットネットは最も永続的なサイバー脅威のひとつであり、スパム、クレデンシャル盗難、分散型サービス拒否(DDoS)といった大規模な攻撃を可能にする。
近年、ディープラーニングのアプローチがボットネット検出に応用されているが、それらは計算集約的であり、解釈可能性に欠けることが多い。
ボットネットトラフィック分析のベンチマークであるCTU-13データセット上で,ロジスティック回帰,決定木,ランダムフォレストなどの軽量機械学習モデルの比較検討を行った。
解釈可能なフローベース特徴を抽出し,検出精度,精度,リコール,F1スコア,特徴重要度について各モデルを評価する。
その結果、軽量モデルは最小計算コストで競合検出性能を達成でき、また法医学的な調査に不可欠な解釈性を提供することを示した。
CTU-13では、我々のランダムフォレストのPR-AUCは約0.54、ROC-AUCは0.97、トレーニングはCNNのベースラインよりも90%以上高速である。
これらの結果から,軽量モデルでは,解釈可能性と計算コストの低さを維持しながら,自然クラス不均衡下での深層学習性能に適合または超越できることが示された。
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