Нейронные сети в кибербезопасности

Акбарова Муаттар Рахматуллаевна
Докторант 3 курса(PHd)
Институт повышения квалификации кадров и статистических исследований при Государственном комитете
Республики Узбекистан по статистике
Узбекистан, Ташкент


НЕЙРОННЫЕ СЕТИ В КИБЕРБЕЗОПАСНОСТИ


Аннотация. Данная статья посвящено на тему нейронные сети в кибербезопасности. В нем рассматриваются вопросы нейронная сеть, задачи нейронных сетей и рол нейронных сетей в кибербезопасности. А также подробно описываются задачи, решаемых нейросетями по обеспечению безопасности.
Ключивые слова. Нейронная сеть, искусственные нейронные сети, машинное зрение, распознавание речи, обработка естественного языка, кибербезопасность, компьютерные сети, система, угроза, атака.

Нейронная сеть — это метод в искусственном интеллекте, который учит компьютеры обрабатывать данные таким же способом, как и человеческий мозг. Это тип процесса машинного обучения, называемый глубоким обучением, который использует взаимосвязанные узлы или нейроны в слоистой структуре, напоминающей человеческий мозг. Он создает адаптивную систему, с помощью которой компьютеры учатся на своих ошибках и постоянно совершенствуются. Таким образом, пытаются решать сложные задачи, такие как резюмирование документов или распознавание лиц, с более высокой точностью.[1]

Нейронные сети распространены во множестве отраслей. В их числе:

• 
  Диагностика с помощью классификации медицинских изображений
  
• 
  Целевой маркетинг с помощью фильтрации социальных сетей и анализа поведенческих данных
  
• 
  Финансовые прогнозы с помощью обработки исторических данных финансовых инструментов
  
• 
  Прогнозирование электрической нагрузки и потребности в энергии
  
• 
  Контроль соответствия требованиям и качества
  
• 
  Определение химических соединений
  

Нейронные сети помогают компьютерам принимать разумные решения с ограниченным участием человека. Они могут изучать и моделировать отношения между нелинейными и сложными входными и выходными данными. Например, нейронные сети могут выполнять следующие задачи.
Обобщать и делать выводы. Нейронные сети могут понимать неструктурированные данные и делать общие наблюдения без специального обучения.
Машинное зрение. Машинное зрение — это способность компьютеров извлекать информацию и смысл из изображений и видео. С помощью нейронных сетей компьютеры могут различать и распознавать изображения так, как это делают люди.
Распознавание речи. Нейронные сети могут анализировать человеческую речь независимо от ее речевых моделей, высоты, тона, языка и акцента.
Обработка естественного языка. Обработка естественного языка (NLP) — это способность обрабатывать естественный, созданный человеком текст. Нейронные сети помогают компьютерам извлекать информацию и смысл из текстовых данных и документов.
Сервисы рекомендаций. Нейронные сети могут отслеживать действия пользователей для разработки персонализированных рекомендаций. Они также могут анализировать все действия пользователей и обнаруживать новые продукты или услуги, которые интересуют конкретного потребителя.
Многие устройства, существующие сейчас, имеют внутри себя нейронную сеть, которая решает ту или иную задачу системы. На самом деле, если разбираться глубже это достаточно сложная структура, напоминающая совокупность нейронов в человеческом мозге. Сама их идея заставила многих заняться этой отраслью, чтобы получить выдающиеся результаты. Поэтому к 2021 году нейросети применяются в различных областях нашей жизни. Кибербезопасность не стала исключением.
Кибербезопасность - это полный набор всех методов, отвечающих за защиту сетей, программного обеспечения. С реализацией IoT кибербезопасность становится все более важной, чем когда-либо. Компьютерные сети уязвимы для многих угроз. Более того, система должна быть защищена не только от внешних угроз, но и также необходимо защитить от внутренних, таких как неправомерное использование авторизованного доступа.[2]
Основная задача, которая перед нами стоит, - это обнаружение подозрительных пользователей до того, как они смогут полностью совершить атаку на систему.
Задачи, решаемые нейросетью. Спектр задач, решаемых нейросетями достаточно велик, но приведем основные задачи, которые наиболее актуальны в настоящее время.
Важная особенность нейросети в том, что она способна выявлять различные зависимости, может находить элементы, которых раньше не было в сети, и изучать закономерности умышленных атак.
Основная классификация, основываясь на вышесказанном:

• 
  Обнаружение вторжений;
  
• 
  Выявление определенной информации в процессе обучения, и с помощью нее создание улучшенной сети;
  
• 
  Обнаружение мошенничества и вредоносных программ;
  
• 
  Оценка риска и анализ поведения системы.
  

Вдобавок хотелось бы перечислить направления применения в прикладных задачах: применение в межсетевых экранах и детектирование угроз.
Первая подзадача заключается в том, что нейронная сеть анализирует трафик и пытается предсказать возможное вторжение. Здесь преимущество нейросети в том, что она может самостоятельно обучаться, не опираясь на заложенные в нее данные.
Вторая подзадача заключается в том, что сеть уже составила образ нормального поведения в сети, и теперь любое отклонение от этого образа будет считаться аномалией. Некоторые атаки легко предсказывать, так как они были известны нам заранее. Тем не менее мошенники создают атаки, происходящие целенаправленно на новые слабости в нашей системе. Такая атака не имеет предшественников, и может причинить вред нашей системе до того, как мы успеем ее обезвредить.
Применение искусственных нейронных сетей для детектирования вторжений - достаточно интересная и инновационная тема на данный момент. Это обусловлено тем, что нейросети обладают гибкостью, что дает им способность обучаться в режиме реального времени, что повышает вероятность верного срабатывания при детектировании атак.
В этой статье были рассмотрены основные положения кибербезопасности такие, как постановки задач, типы актуальных атак, и методы борьбы с помощью нейронных сетей. Несомненно, нейронные сети - это инновационное решение проблем в кибербезопасности.


Список литературы

1. 
   М.И.Подзорова и др. Нейронная сеть, как одно из перспективных направлений искусственного интеллекта. Modern European Researches № 3 (Т.1) / 2022
   
2. 
   И.А. Рябушева "Нейронные сети". Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки. 15 ноября 2022