МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ИНФОРМАЦИОННЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ОБНАРУЖЕНИЕ КИБЕРАТАК В ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ

Авторы

  • Н.Е. Карабаев Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева
  • С.К. Серикбаева "Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева"
  • Е.М. Марденов Международный университет Астана
  • Б. Тасуов Таразский университет им. М.Х. Дулати
  • M. Файкус Университет Томаса Баты в Злине

DOI:

https://doi.org/10.54309/IJICT.2026.25.1.028

Ключевые слова:

cybersecurity, transport networks, CAN-bus, cyberattacks, machine learning, XGBoost, logistic regression, anomaly detection, attack classification, automotive networks.

Аннотация

В условиях цифровизации транспортных средств и роста числа электронных блоков управления обеспечение кибербезопасности автомобильных сетей становится одной из приоритетных задач. Современные транспортные средства представляют собой сложные киберфизические системы, в которых обмен данными между электронными компонентами осуществляется по шине CAN (Controller Area Network). Несмотря на широкое распространение и надежность данного протокола, архитектура CAN изначально не предусматривала механизмов защиты от кибератак, что делает транспортные сети уязвимыми к различным видам вмешательства, включая атаки типа DoS, Fuzzy, RPM Spoofing и Gear Spoofing.

В данной работе рассматривается задача автоматического обнаружения и классификации кибератак в автомобильных сетях на основе методов машинного обучения. В качестве исходных данных использовался открытый набор Car Hacking Dataset, содержащий реальные журналы CAN-сообщений как в нормальных условиях, так и при моделировании атак. Проведена предварительная обработка данных, включающая очистку, нормализацию и балансировку классов, а также анализ корреляции признаков.

Для решения задачи мультиклассовой классификации были реализованы и сравнены два алгоритма машинного обучения: XGBoost и логистическая регрессия. Оценка качества моделей проводилась с использованием матриц ошибок и анализа точности по классам. Результаты экспериментов показали, что модель XGBoost демонстрирует более высокую точность и устойчивость при классификации атак по сравнению с логистической регрессией, особенно для большинства атакующих классов. Дополнительный анализ важности признаков позволил выявить наиболее информативные параметры CAN-сообщений, отражающие характер инжектируемых атак. Полученные результаты подтверждают эффективность применения методов машинного обучения для повышения уровня безопасности транспортных сетей и могут быть использованы при разработке интеллектуальных систем обнаружения вторжений в автомобильных CAN-сетях.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Н.Е. Карабаев, Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева

Докторант

С.К. Серикбаева, "Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева"

PhD, старший преподаватель кафедры информационных систем

Е.М. Марденов, Международный университет Астана

Магистр, Высшая школа информационных технологий и инженерии

Б. Тасуов, Таразский университет им. М.Х. Дулати

Ассоциированный профессор, кафедра физики и информатики

 

M. Файкус, Университет Томаса Баты в Злине

PhD, старший преподаватель, факультет прикладной информатики

Загрузки

Опубликован

2026-03-30

Как цитировать

Карабаев, Н., Серикбаева, С., Марденов, Е., Тасуов, Б., & Файкус, М. (2026). ОБНАРУЖЕНИЕ КИБЕРАТАК В ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ. МЕЖДУНАРОДНЫЙ ЖУРНАЛ ИНФОРМАЦИОННЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, 7(1), 475–493. https://doi.org/10.54309/IJICT.2026.25.1.028

Выпуск

Раздел

ИНФОРМАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Loading...