論文の概要: Defensive Distillation based Adversarial Attacks Mitigation Method for
Channel Estimation using Deep Learning Models in Next-Generation Wireless
Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.10279v1
- Date: Fri, 12 Aug 2022 08:35:36 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-08-28 22:16:00.512071
- Title: Defensive Distillation based Adversarial Attacks Mitigation Method for
Channel Estimation using Deep Learning Models in Next-Generation Wireless
Networks
- Title(参考訳): 次世代無線ネットワークにおける深層学習モデルを用いたチャネル推定のためのディフェンシブ蒸留による逆攻撃対策
- Authors: Ferhat Ozgur Catak, Murat Kuzlu, Evren Catak, Umit Cali, Ozgur Guler
- Abstract要約: AIベースのモデルを用いたNextGのネットワーク機能に対するセキュリティ上の懸念については、深く調査されていない。
本稿では,5Gツールボックスから得られたデータセットを用いて学習したディープラーニング(DL)に基づくチャネル推定モデルの包括的脆弱性解析を提案する。
提案手法は,NextGネットワークにおける敵攻撃に対して,DLに基づくチャネル推定モデルを守ることができることを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.41998444721319217
- License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
- Abstract: Future wireless networks (5G and beyond) are the vision of forthcoming
cellular systems, connecting billions of devices and people together. In the
last decades, cellular networks have been dramatically growth with advanced
telecommunication technologies for high-speed data transmission, high cell
capacity, and low latency. The main goal of those technologies is to support a
wide range of new applications, such as virtual reality, metaverse, telehealth,
online education, autonomous and flying vehicles, smart cities, smart grids,
advanced manufacturing, and many more. The key motivation of NextG networks is
to meet the high demand for those applications by improving and optimizing
network functions. Artificial Intelligence (AI) has a high potential to achieve
these requirements by being integrated in applications throughout all layers of
the network. However, the security concerns on network functions of NextG using
AI-based models, i.e., model poising, have not been investigated deeply.
Therefore, it needs to design efficient mitigation techniques and secure
solutions for NextG networks using AI-based methods. This paper proposes a
comprehensive vulnerability analysis of deep learning (DL)-based channel
estimation models trained with the dataset obtained from MATLAB's 5G toolbox
for adversarial attacks and defensive distillation-based mitigation methods.
The adversarial attacks produce faulty results by manipulating trained DL-based
models for channel estimation in NextG networks, while making models more
robust against any attacks through mitigation methods. This paper also presents
the performance of the proposed defensive distillation mitigation method for
each adversarial attack against the channel estimation model. The results
indicated that the proposed mitigation method can defend the DL-based channel
estimation models against adversarial attacks in NextG networks.
- Abstract(参考訳): 将来のワイヤレスネットワーク(5g以降)は、数十億のデバイスと人々をつなぐ、今後のセルラーシステムのビジョンだ。
過去数十年間、高速データ伝送、セル容量、低レイテンシーのための高度な通信技術によって、携帯電話ネットワークは劇的に成長してきた。
これらの技術の主な目標は、仮想現実、メタバース、テレヘルス、オンライン教育、自律および空飛ぶ車、スマートシティ、スマートグリッド、先進的な製造など、幅広い新しいアプリケーションをサポートすることだ。
NextGネットワークの主な動機は、ネットワーク機能の改善と最適化によって、これらのアプリケーションに対する高い需要を満たすことである。
人工知能(AI)は、ネットワークのすべての層にまたがってアプリケーションに統合することで、これらの要求を達成する高い可能性を持っている。
しかし、AIベースのモデルであるモデルポーリングを用いたNextGのネットワーク機能に対するセキュリティ上の懸念は深く調査されていない。
そのため、AIベースの手法を用いて、NextGネットワークの効率的な緩和技術とセキュアなソリューションを設計する必要がある。
本稿では,matlabの5gツールボックスから得られたデータを用いて学習した深層学習(dl)に基づくチャネル推定モデルの包括的脆弱性解析法を提案する。
敵対的な攻撃は、トレーニングされたdlベースのモデルをnextgネットワークでチャネル推定するために操作することで、誤った結果を生み出す。
本稿では,チャネル推定モデルに対する各逆攻撃に対する防御蒸留緩和法の性能について述べる。
その結果,提案手法は,adversarial attackに対するdlに基づくチャネル推定モデルを守ることができることがわかった。
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