論文の概要: Reconfigurable Edge Hardware for Intelligent IDS: Systematic Approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10792v1
- Date: Sat, 13 Apr 2024 17:24:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-18 18:22:00.984105
- Title: Reconfigurable Edge Hardware for Intelligent IDS: Systematic Approach
- Title（参考訳）: インテリジェントIDSのための再構成可能なエッジハードウェア:システム的アプローチ
- Authors: Wadid Foudhaili, Anouar Nechi, Celine Thermann, Mohammad Al Johmani, Rainer Buchty, Mladen Berekovic, Saleh Mulhem,
- Abstract要約: 侵入検知システム(IDS)は、ネットワークセキュリティを強制するための重要なセキュリティ対策である。
本稿では,エッジデバイスの具体的な要件に対処しつつ,インテリジェントIDS(I-IDS)の概念を分析する。
再構成可能なエッジハードウェア上でI-IDSを構築するための体系的なアプローチを導入する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Intrusion detection systems (IDS) are crucial security measures nowadays to enforce network security. Their task is to detect anomalies in network communication and identify, if not thwart, possibly malicious behavior. Recently, machine learning has been deployed to construct intelligent IDS. This approach, however, is quite challenging particularly in distributed, highly dynamic, yet resource-constrained systems like Edge setups. In this paper, we tackle this issue from multiple angles by analyzing the concept of intelligent IDS (I-IDS) while addressing the specific requirements of Edge devices with a special focus on reconfigurability. Then, we introduce a systematic approach to constructing the I-IDS on reconfigurable Edge hardware. For this, we implemented our proposed IDS on state-of-the-art Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) technology as (1) a purely FPGA-based dataflow processor (DFP) and (2) a co-designed approach featuring RISC-V soft-core as FPGA-based soft-core processor (SCP). We complete our paper with a comparison of the state of the art (SoA) in this domain. The results show that DFP and SCP are both suitable for Edge applications from hardware resource and energy efficiency perspectives. Our proposed DFP solution clearly outperforms the SoA and demonstrates that required high performance can be achieved without prohibitively high hardware costs. This makes our proposed DFP suitable for Edge-based high-speed applications like modern communication technology.
- Abstract（参考訳）: 侵入検知システム(IDS)は、ネットワークセキュリティを強制するための重要なセキュリティ対策である。
彼らの任務は、ネットワーク通信における異常を検知し、脅威でなければ悪意のある行動を特定することである。
近年、インテリジェントIDSを構築するために機械学習が展開されている。
しかしこのアプローチは、特にEdgeセットアップのような、分散的で、動的で、リソースに制約のあるシステムでは、非常に難しい。
本稿では,知的IDS(I-IDS)の概念を多角的に分析し,特に再構成性を重視したエッジデバイスの要求に対処することによって,この問題に対処する。
次に、再構成可能なエッジハードウェア上でI-IDSを構築するための体系的なアプローチを提案する。
そこで我々は,1)純粋FPGAベースのデータフロープロセッサ(DFP)と(2)FPGAベースのソフトコアプロセッサ(SCP)としてRISC-Vソフトコアを組み込んだ共同設計アプローチとして,現状のFPGA(Field Programmable Gate Arrays)技術で提案したIDSを実装した。
この領域における最先端技術(SoA)の比較によって論文を完成させる。
その結果,DFPとSCPはハードウェア資源とエネルギー効率の観点からエッジアプリケーションに適していることがわかった。
提案するDFPソリューションは,SoAよりも明らかに優れており,ハードウェアコストを極端に高くすることなく,要求されるハイパフォーマンスを実現することができることを示す。
これにより、提案するDFPは、現代の通信技術のようなエッジベースの高速アプリケーションに適している。
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