Increasing connectivity to the outside world and the lack of inbuilt security mechanisms have made legacy intra-vehicular networks vulnerable to cyberattacks. Initial research focused on maximising detection accuracy for known and unknown attacks, often using large, full-precision machine learning models. However, embedding IDSs into vehicular electronic systems also requires low detection latency, energy efficiency and minimal electronic control unit (ECU) resource overhead to process about 2,000 CAN frames/s. Lightweight models must balance accuracy with these deployment constraints. We propose a dual IDS framework comprising supervised and unsupervised learning-based solutions, each optimised for real-time, resource-constrained automotive platforms. A quantised LSTM-based IDS (QLSTM-IDS) achieves over 99.9% detection accuracy for DoS/Flooding, Fuzzing and Spoofing/Malfunction attacks using a single model architecture evaluated on two widely used datasets. The model is trained using the Brevitas quantisation-aware training library, transformed into a dataflow accelerator with custom blocks compatible with AMD's FINN toolchain, and synthesised using Vitis HLS. Complementing this, an 8-bit quantised convolutional autoencoder-based IDS (QCAE-IDS), quantised using AMD's Vitis-AI toolchain, detects previously unseen anomalies that alter CAN-ID sequence patterns with over 99% accuracy. An integration architecture enables both models to operate on a single FPGA, bridging the network interface IP and processing system to minimise software overhead. QLSTM-IDS achieves 0.25 ms inference latency and 0.8 mJ energy consumption per message, while QCAE-IDS achieves 0.42 ms and 1.1 mJ per block. Both solutions are deployed and evaluated on the ZCU104 SoC (XCZU7EV FPGA), demonstrating a flexible hardware/software co-design for real-time detection of known and unknown attacks on high-speed CAN buses.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

军事通信系统:安全行动的支柱
专知会员服务
18+阅读 · 2025年10月29日
《国防和国家安全中的战术边缘物联网》最新45页
专知会员服务
36+阅读 · 2024年11月24日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月28日
探秘各种主流周界安防技术产品
未来产业促进会
12+阅读 · 2018年11月16日
深度学习应用于网络空间安全所面临的十大问题与机遇
计算机研究与发展
22+阅读 · 2018年6月7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
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
分布式防御:一体化防空反导作战新概念
未来产业促进会
34+阅读 · 2018年2月8日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
0+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
20+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
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
0+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
20+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员