Масштабоване виявлення аномалій у великих потоках мережевих даних на основі динамічних графів і спектральних характеристик

Ключові слова: динамічні графи, потокове виявлення аномалій, IPFIX, спектральний аналіз, графовий скетч, виявлення вторгнень, кібербезпека

Анотація

У статті запропоновано метод масштабованого виявлення аномалій у потоках мережевих даних на основі динамічних графів, графових скетчів і спектральних характеристик. Мережеву телеметрію подано як потік ребер, а стан графа – у вигляді матриці скетчу з експоненційним згасанням ваг. Для виявлення структурних змін використано індекс гладкості, що обчислюється без повного спектрального розкладання та забезпечує сталий обсяг пам’яті. Експерименти на синтетичних потоках засвідчили ефективність методу для короткочасних аномалій типу «зірка», однак виявили обмежену чутливість до низькоінтенсивного сканування. Встановлено залежність якості детектування від розміру скетчу, коефіцієнта згасання та тривалості вікна спостереження. Подальші дослідження передбачають побудову ансамблю потокових критеріїв і перевірку методу на реальній телеметрії IPFIX.

Посилання

1. Екле, О. А., та Еберле, В. (2024). Виявлення аномалій у динамічних графах: комплексний огляд. Праці ACM з виявлення знань у даних, 18(8), стаття 192, 1-44.
2. Цяо, Х., Тун, Х., Ань, Б., Кінг, І., Аггарвал, К., та Пан, Г. (2025). Глибинне виявлення аномалій у графах: огляд і нові перспективи. Праці IEEE з інженерії знань і даних, 37(9), 5106-5126.
3. Ян, Л., Шателен, К., та Адам, С. (2024). Навчання представлень динамічних графів за допомогою нейронних мереж: огляд. Відкритий доступ IEEE, 12, 43460-43484.
4. Тан, Ц., Лі, Ц., Гао, Ц., та Лі, Ц. (2022). Переосмислення графових нейронних мереж для виявлення аномалій. У матеріалах 39-ї Міжнародної конференції з машинного навчання (Збірник праць з досліджень у галузі машинного навчання, т. 162, с. 21076-21089). PMLR.
5. Гао, Ю., Ван, С., Хе, С., Лю, Ц., Фен, Х., та Чжан, Ю. (2023). Урахування гетерофілії у виявленні аномалій у графах: погляд із позиції спектра графа. У матеріалах Вебконференції ACM 2023 (с. 1528-1538). ACM.
Опубліковано
2026-09-24
Як цитувати
Костючко C. М., Журавльов , О. А., Сурова , Н. М., Кулакевич , О. Р., & Литвин , В. А. (2026). Масштабоване виявлення аномалій у великих потоках мережевих даних на основі динамічних графів і спектральних характеристик. КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ: ОСВІТА, НАУКА, ВИРОБНИЦТВО, (64), 183-188. https://doi.org/10.36910/6775-2524-0560-2026-64-18
Розділ
Інформатика та обчислювальна техніка