Industrial control network (ICN) is characterized by real-time responsiveness and reliability, which plays a key role in increasing production speed, rational and efficient processing, and managing the production process. Despite tremendous advantages, ICN inevitably struggles with some challenges, such as malicious user intrusion and hacker attack. To detect malicious intrusions in ICN, intrusion detection systems have been deployed. However, in ICN, network traffic data is equipped with characteristics of large scale, irregularity, multiple features, temporal correlation and high dimensionality, which greatly affect the efficiency and performance. To properly solve the above problems, we design a new intrusion detection method for ICN. Specifically, we first design a novel neural network model called associative recurrent network (ARN), which can properly handle the relationship between past moment hidden state and current moment information. Then, we adopt ARN to design a new intrusion detection method that can efficiently and accurately detect malicious intrusions in ICN. Subsequently, we demonstrate the high efficiency of our proposed method through theoretical computational complexity analysis. Finally, we develop a prototype implementation to evaluate the accuracy. The experimental results prove that our proposed method has sate-of-the-art performance on both the ICN dataset SWaT and the conventional network traffic dataset UNSW-NB15. The accuracies on the SWaT dataset and the UNSW-NB15 dataset reach 95.48% and 97.61%, respectively.


翻译:工业控制网络(ICN)具有实时响应性和可靠性特点,在提升生产速度、合理高效处理及管理生产流程方面发挥着关键作用。尽管优势显著,ICN仍不可避免地面临恶意用户入侵和黑客攻击等挑战。为检测ICN中的恶意入侵行为,入侵检测系统已被部署应用。然而在ICN中,网络流量数据具有规模庞大、不规则、多特征、时序相关及高维度等特性,这些特性极大影响了检测效率与性能。为有效解决上述问题,我们设计了一种新型ICN入侵检测方法。具体而言,我们首先设计了一种称为关联循环网络(ARN)的新型神经网络模型,该模型能妥善处理历史隐藏状态与当前时刻信息间的关联关系。随后,我们采用ARN设计出能够高效精准检测ICN恶意入侵的新型检测方法。继而通过理论计算复杂度分析论证了所提方法的高效性。最后,我们开发了原型系统进行精度评估。实验结果表明,所提方法在ICN数据集SWaT和传统网络流量数据集UNSW-NB15上均展现出最先进的性能,在SWaT数据集和UNSW-NB15数据集上的准确率分别达到95.48%和97.61%。

1
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月10日
VIP会员
相关VIP内容
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员