論文の概要: Genos: General In-Network Unsupervised Intrusion Detection by Rule Extraction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.19248v1
- Date: Thu, 28 Mar 2024 09:08:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-29 16:53:18.898469
- Title: Genos: General In-Network Unsupervised Intrusion Detection by Rule Extraction
- Title(参考訳): Genos: ルール抽出による一般ネットワークにおける教師なし侵入検出
- Authors: Ruoyu Li, Qing Li, Yu Zhang, Dan Zhao, Xi Xiao, Yong Jiang,
- Abstract要約: 異常に基づくネットワーク侵入検知システム(A-NIDS)は、教師なしモデルを用いて予期せぬ攻撃を検出する。
既存のA-NIDSソリューションは、スループットの低下、解釈可能性の欠如、メンテナンスコストの高騰に悩まされている。
我々はルール抽出による教師なしA-NIDSのための一般的なネットワーク内フレームワークGenosを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 39.8155146431056
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Anomaly-based network intrusion detection systems (A-NIDS) use unsupervised models to detect unforeseen attacks. However, existing A-NIDS solutions suffer from low throughput, lack of interpretability, and high maintenance costs. Recent in-network intelligence (INI) exploits programmable switches to offer line-rate deployment of NIDS. Nevertheless, current in-network NIDS are either model-specific or only apply to supervised models. In this paper, we propose Genos, a general in-network framework for unsupervised A-NIDS by rule extraction, which consists of a Model Compiler, a Model Interpreter, and a Model Debugger. Specifically, observing benign data are multimodal and usually located in multiple subspaces in the feature space, we utilize a divide-and-conquer approach for model-agnostic rule extraction. In the Model Compiler, we first propose a tree-based clustering algorithm to partition the feature space into subspaces, then design a decision boundary estimation mechanism to approximate the source model in each subspace. The Model Interpreter interprets predictions by important attributes to aid network operators in understanding the predictions. The Model Debugger conducts incremental updating to rectify errors by only fine-tuning rules on affected subspaces, thus reducing maintenance costs. We implement a prototype using physical hardware, and experiments demonstrate its superior performance of 100 Gbps throughput, great interpretability, and trivial updating overhead.
- Abstract(参考訳): 異常に基づくネットワーク侵入検知システム(A-NIDS)は、教師なしモデルを用いて予期せぬ攻撃を検出する。
しかし、既存のA-NIDSソリューションは、低スループット、解釈可能性の欠如、高いメンテナンスコストに悩まされている。
最近のインネットワークインテリジェンス(INI)は、プログラム可能なスイッチを利用してNIDSのラインレート展開を提供する。
しかしながら、現在のネットワーク内NIDSはモデル固有か、あるいは教師付きモデルにのみ適用される。
本稿では、モデルコンパイラ、モデルインタプリタ、モデルデバッガで構成されるルール抽出による教師なしA-NIDSのための一般的なネットワーク内フレームワークであるGenosを提案する。
具体的には、良性データはマルチモーダルであり、通常、特徴空間内の複数の部分空間に位置する。
モデルコンパイラでは,まず特徴空間を部分空間に分割する木に基づくクラスタリングアルゴリズムを提案し,各部分空間のソースモデルを近似する決定境界推定機構を設計する。
Model Interpreterは、重要な属性によって予測を解釈し、ネットワークオペレーターが予測を理解するのを助ける。
Model Debuggerは、影響を受けるサブスペースの細かい調整ルールだけでエラーの修正をインクリメンタルに行い、メンテナンスコストを削減します。
物理ハードウェアを用いたプロトタイプを実装し,100Gbpsのスループット,高い解釈性,過度なオーバヘッドの更新など,優れた性能を示す実験を行った。
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