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基于深度学习的工业物联网智能入侵检测系统

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简介:
本研究提出了一种基于深度学习技术的创新性工业物联网智能入侵检测系统,能够有效识别和防御网络攻击,保障了工控系统的安全性和稳定性。 有效识别工业物联网中的入侵攻击行为是一个新的挑战。针对该领域中存在的特征提取能力不足、检测效率低以及适应性差等问题,本段落提出了一种基于深度学习的智能入侵检测方法。首先,在数据处理环节中改进了采样算法以调节少数类别样本的数量,从而提高检测精度;其次,构建了一个堆叠降噪卷积自编码网络来提取关键特征,并结合卷积神经网络和降噪自编码器增强对特征的识别能力;为了防止信息丢失或模糊化,在池化操作上进行了改进,增强了其自适应处理的能力。在模型训练过程中采用Adam算法以获取最优参数。最后,使用NSL-KDD数据集测试所提出方法的效果。 实验结果显示,该方法相比现有的RNN、DBN和IDABCNN的准确率分别提高了3.66%、4.93%和4.6%,同时与未经采样算法处理的SDCAENN对比,在U2R和R2L检测精度上提升了17.57%和3.28%。

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    本研究提出了一种基于深度学习技术的创新性工业物联网智能入侵检测系统,能够有效识别和防御网络攻击,保障了工控系统的安全性和稳定性。 有效识别工业物联网中的入侵攻击行为是一个新的挑战。针对该领域中存在的特征提取能力不足、检测效率低以及适应性差等问题,本段落提出了一种基于深度学习的智能入侵检测方法。首先,在数据处理环节中改进了采样算法以调节少数类别样本的数量,从而提高检测精度;其次,构建了一个堆叠降噪卷积自编码网络来提取关键特征,并结合卷积神经网络和降噪自编码器增强对特征的识别能力;为了防止信息丢失或模糊化,在池化操作上进行了改进,增强了其自适应处理的能力。在模型训练过程中采用Adam算法以获取最优参数。最后,使用NSL-KDD数据集测试所提出方法的效果。 实验结果显示,该方法相比现有的RNN、DBN和IDABCNN的准确率分别提高了3.66%、4.93%和4.6%,同时与未经采样算法处理的SDCAENN对比,在U2R和R2L检测精度上提升了17.57%和3.28%。
  • 与机器.zip
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    本项目探索并实现了结合深度学习和传统机器学习算法的入侵检测系统,旨在提高网络安全防御能力。通过分析网络流量数据,有效识别潜在威胁。 在网络安全领域,入侵检测系统(Intrusion Detection System, IDS)扮演着至关重要的角色。它能够实时监控网络流量和系统活动,并识别潜在的恶意行为以作出响应。随着深度学习与机器学习技术的发展,这些方法已被广泛应用于构建更为高效且智能的IDS。 该压缩包文件“基于深度学习和机器学习的入侵检测系统.zip”可能包含相关的研究报告、代码示例或模型实现,展示如何利用先进技术提升IDS性能。 作为人工智能的一个分支,深度学习模仿人脑神经网络结构,通过多层非线性变换对数据进行处理。在入侵检测中,卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、长短期记忆网络(LSTM)以及自编码器等模型可以识别复杂的行为模式和异常流量。例如,CNN用于提取时间序列数据特征;LSTM则捕捉长期依赖关系;而自编码器可用于降维及异常检测。 机器学习包括监督、无监督与半监督等多种方法。在IDS中,常见的监督学习算法有决策树、随机森林和支持向量机(SVM),需要预先标记的数据进行训练以区分正常流量和攻击流量。无监督技术如聚类分析以及Isolation Forest、LOF等异常检测算法则可以在没有标签的情况下发现网络中的不寻常行为。半监督方法结合了带标数据与未标注数据,提高大规模数据集上的学习效率。 构建IDS时的数据预处理包括清洗、异常值检查、特征选择及工程化。深度学习通常需要大量标记样本进行训练,而机器学习模型则可能更依赖于有效的特征工程。评估指标包括精度、召回率、F1分数以及AUC-ROC曲线等。 实际应用中,深度与机器学习模型可以协同工作形成多层次防御体系:先用机器学习初步筛选疑似攻击流量,再利用深度学习进行精确分类;集成方法如bagging、boosting和stacking将多个模型组合以提升整体性能及鲁棒性。此外,通过在线学习、迁移或强化学习策略进一步优化模型。 该压缩包可能涵盖如何使用这两种技术构建入侵检测系统的详细步骤:包括选择合适的模型、处理数据集、训练过程以及评估与改进方法等。对于希望深入研究此领域的人员来说,这将是一个宝贵的资源库。
  • 神经络与.pdf
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    本文探讨了利用深度神经网络和联邦学习技术在保护网络安全方面的应用,特别聚焦于提高网络入侵检测系统的效率和准确性。通过分布式数据训练模型,有效解决了数据隐私和安全问题,为构建更加智能、高效的网络防护体系提供了新的思路与解决方案。 本段落探讨了基于深度神经网络和联邦学习的网络入侵检测方法。通过结合这两种技术,可以有效提高入侵检测系统的准确性和鲁棒性,并且能够在保护用户隐私的同时增强网络安全防护能力。文中详细分析了该方案的技术细节及其在实际应用中的潜在优势。
  • 神经络与.pdf
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    本文探讨了利用深度神经网络结合联邦学习技术在网络入侵检测中的应用,旨在提高安全防御系统的效率和隐私保护水平。 该论文提出了一种基于深度神经网络与联邦学习的新型网络入侵检测模型——DFC-NID。此模型结合了联邦学习框架及自动编码器优化技术下的深度神经网络(DNN),旨在提升网络入侵识别的准确性与效率。 具体而言,研究中所涉及的关键概念包括: 1. 联邦学习:这是一种新兴机器学习方法,允许多个参与者联合训练一个共享模型的同时保护数据隐私。 2. 深度神经网络 (DNN):一种强大的机器学习架构,在处理大规模复杂数据时展现出卓越的性能和并行计算能力。 3. 自动编码器技术:通过将高维度的数据压缩为低维表示,自动编码器能够提高深度模型的学习效率与精度。 4. 联邦学习框架:构建了一个允许分散式训练且保障隐私安全的分布式机器学习系统架构。 此外,DFC-NID模型旨在改进网络入侵检测机制。实验显示,在NSL-KDD和KDDCup99数据集上应用该模型后,其平均准确率达到了94.1%,相比传统的决策树、随机森林等方法提高了约3.1%的精度水平。 论文还强调了联邦学习带来的诸多优势:不仅增强了模型对外界变化的适应能力以及对敏感信息的安全防护措施;而且还有助于降低计算成本及缩短训练周期。最后,本段落倡导采用开放科学的理念来推动深度学习领域的发展,并进一步强化网络安全保护机制的重要性。
  • 鲨鱼:机器
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    智能鲨鱼是一款采用先进机器学习技术开发的网络安全工具,专门用于识别和防御网络入侵行为。通过持续的学习与分析,它能够有效提高系统的安全防护水平。 SmartShark项目是由学生研发中心PoC Innovation的两名成员Valentin De Matos和Quentin Fringhian在2020年4月至8月期间完成的一项工作。SmartShark(SmSh)是一个基于机器学习技术的入侵检测系统,旨在防止网络遭受分布式拒绝服务攻击(DDoS)或中间人攻击(MITM)。DDoS可以导致整个网络瘫痪,而MITM则会监视连接并窃取重要数据。因此,SmartShark的主要目标是保护您的在线资源和服务免受这些威胁的影响。
  • Anomaly-Detection-KDD99-CNNLSTM:机器
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    Anomaly-Detection-KDD99-CNNLSTM项目结合了CNN和LSTM模型,旨在构建一个高效的入侵检测系统,利用KDD99数据集训练,实现对网络异常行为的精准识别。 这是一个使用三个模型开发的项目,旨在对KDD99数据集上的倾斜数据包进行分类。该项目采用了三层结构:KNN、CNN+LSTM以及随机森林分类器。与单独应用任一单个模型相比,这种组合方法在性能上显示出轻微但显著的提升。 整个研究基于未经修改直接使用的原始KDD99数据集,并且已作为项目的一部分进行了预处理工作。最终精度达到了0.97833。各单一模型的具体准确率如下: - KNN: 0.976835 - CNN + LSTM: 0.9667878 - 随机森林分类器: 0.96381378 项目的核心思想是利用同一数据训练三个不同的模型,然后将这些独立的模型整合为一个整体学习系统(或在某些情况下作为投票式分类器)。整个系统的架构包括两个主要层次: 第一层由KNN和CNN+LSTM组成。这两个模型共同工作并提供两种不同形式的结果输出。 第二层则包含随机森林分类器,用于处理来自上一层的任何冲突实例,并做出最终决策。
  • 机器驱动综述.zip
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    本资料全面回顾了机器学习在物联网安全领域的应用,特别是针对入侵检测系统(IDS)的研究进展。通过综合分析现有文献,探讨了基于机器学习技术提升IoT网络防御能力的方法与挑战。 基于机器学习的物联网入侵检测系统综述主要探讨了如何利用先进的数据分析技术来提升网络安全防护能力。文章深入分析了当前物联网环境中存在的各种安全挑战,并详细介绍了几种流行的机器学习算法在识别潜在威胁方面的应用效果。此外,还对现有的一些典型解决方案进行了评价和比较,指出它们各自的优缺点以及未来发展的方向。通过综合评估这些方法的有效性和实用性,为构建更加智能、高效的入侵检测系统提供了宝贵的参考意见和技术指导。 综上所述,该研究不仅有助于提高物联网设备的安全性能,也为相关领域的研究人员提供了一个全面了解机器学习在网络安全领域应用现状的机会,并激励进一步的研究探索和技术创新。
  • CNN与LSTM伪装用户
    优质
    本研究提出了一种结合卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)的深度学习模型,专门用于识别在线平台上的伪装用户行为,以增强网络安全防护机制。 在互联网+时代,信息网络已经渗透到国民经济的各个领域,人、物及商业活动通过这一平台实现了互联互通。与此同时,网络安全问题也日益突出。从组织信息系统遭受直接攻击的角度来看,入侵行为是一个显著的问题。