This paper proposes an innovative Attention-GAN framework for enhancing cybersecurity, focusing on anomaly detection. In response to the challenges posed by the constantly evolving nature of cyber threats, the proposed approach aims to generate diverse and realistic synthetic attack scenarios, thereby enriching the dataset and improving threat identification. Integrating attention mechanisms with Generative Adversarial Networks (GANs) is a key feature of the proposed method. The attention mechanism enhances the model's ability to focus on relevant features, essential for detecting subtle and complex attack patterns. In addition, GANs address the issue of data scarcity by generating additional varied attack data, encompassing known and emerging threats. This dual approach ensures that the system remains relevant and effective against the continuously evolving cyberattacks. The KDD Cup and CICIDS2017 datasets were used to validate this model, which exhibited significant improvements in anomaly detection. It achieved an accuracy of 99.69% on the KDD dataset and 97.93% on the CICIDS2017 dataset, with precision, recall, and F1-scores above 97%, demonstrating its effectiveness in recognizing complex attack patterns. This study contributes significantly to cybersecurity by providing a scalable and adaptable solution for anomaly detection in the face of sophisticated and dynamic cyber threats. The exploration of GANs for data augmentation highlights a promising direction for future research, particularly in situations where data limitations restrict the development of cybersecurity systems. The attention-GAN framework has emerged as a pioneering approach, setting a new benchmark for advanced cyber-defense strategies.


翻译:本文提出了一种创新的Attention-GAN框架,旨在增强网络安全,重点关注异常检测。针对网络威胁不断演变所带来的挑战,该方法通过生成多样且逼真的合成攻击场景,从而丰富数据集并提升威胁识别能力。将注意力机制与生成对抗网络(GANs)相结合是该方法的核心理念。注意力机制增强了模型聚焦相关特征的能力,这对于检测细微且复杂的攻击模式至关重要。此外,GANs通过生成额外多样化的攻击数据(涵盖已知和新兴威胁)解决了数据稀缺问题。这种双重方法确保了系统能够持续有效应对不断演变的网络攻击。该模型在KDD Cup和CICIDS2017数据集上进行了验证,在异常检测方面表现出显著提升。在KDD数据集上达到99.69%的准确率,在CICIDS2017数据集上达到97.93%的准确率,精确率、召回率和F1分数均超过97%,证明了其在识别复杂攻击模式方面的有效性。本研究通过为复杂动态网络威胁下的异常检测提供可扩展且自适应的解决方案,对网络安全领域做出了重要贡献。将GANs用于数据增强的探索,为未来研究指明了有前景的方向,尤其在数据限制阻碍网络安全系统发展的场景中。Attention-GAN框架已成为一种开创性方法,为先进的网络防御策略树立了新标杆。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
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
47+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
2+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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Deep Learning in Video Multi-Object Tracking: A Survey
Arxiv
58+阅读 · 2019年7月31日
Arxiv
18+阅读 · 2019年1月16日
A Multi-Objective Deep Reinforcement Learning Framework
VIP会员
最新内容
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
7+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
1+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
3+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
1+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
1+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
1+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
5+阅读 · 6月9日
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
8+阅读 · 6月9日
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
6+阅读 · 6月9日
相关VIP内容
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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
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
47+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
2+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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员