論文の概要: VMGuard: Reputation-Based Incentive Mechanism for Poisoning Attack Detection in Vehicular Metaverse

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.04349v1
• Date: Thu, 05 Dec 2024 17:08:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-06 14:38:49.567540
• Title: VMGuard: Reputation-Based Incentive Mechanism for Poisoning Attack Detection in Vehicular Metaverse
• Title（参考訳）: VMGuard:Vehicular Metaverseにおける攻撃検出の警告に基づくインセンティブメカニズム
• Authors: Ismail Lotfi, Marwa Qaraqe, Ali Ghrayeb, Dusit Niyato,
• Abstract要約: 車両メタバースガード(VMGuard)は、車両メタバースシステムをデータ中毒攻撃から保護する。 VMGuardは、参加するSIoTデバイスの信頼性を評価するために、評判に基づくインセンティブメカニズムを実装している。 当社のシステムは,従来は誤分類されていた信頼性の高いSIoTデバイスが,今後の市場ラウンドへの参加を禁止していないことを保証します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 52.57251742991769
• License:
• Abstract: The vehicular Metaverse represents an emerging paradigm that merges vehicular communications with virtual environments, integrating real-world data to enhance in-vehicle services. However, this integration faces critical security challenges, particularly in the data collection layer where malicious sensing IoT (SIoT) devices can compromise service quality through data poisoning attacks. The security aspects of the Metaverse services should be well addressed both when creating the digital twins of the physical systems and when delivering the virtual service to the vehicular Metaverse users (VMUs). This paper introduces vehicular Metaverse guard (VMGuard), a novel four-layer security framework that protects vehicular Metaverse systems from data poisoning attacks. Specifically, when the virtual service providers (VSPs) collect data about physical environment through SIoT devices in the field, the delivered content might be tampered. Malicious SIoT devices with moral hazard might have private incentives to provide poisoned data to the VSP to degrade the service quality (QoS) and user experience (QoE) of the VMUs. The proposed framework implements a reputation-based incentive mechanism that leverages user feedback and subjective logic modeling to assess the trustworthiness of participating SIoT devices. More precisely, the framework entails the use of reputation scores assigned to participating SIoT devices based on their historical engagements with the VSPs. Ultimately, we validate our proposed model using comprehensive simulations. Our key findings indicate that our mechanism effectively prevents the initiation of poisoning attacks by malicious SIoT devices. Additionally, our system ensures that reliable SIoT devices, previously missclassified, are not barred from participating in future rounds of the market.
• Abstract（参考訳）: 車内メタバースは、車内通信を仮想環境と統合し、車内サービスを強化するために現実世界のデータを統合する、新たなパラダイムである。 しかし、この統合は、特に悪意のあるIoT(SIoT)デバイスがデータ中毒攻撃によってサービス品質を損なう可能性のあるデータ収集層において、重要なセキュリティ上の課題に直面している。 Metaverseサービスのセキュリティ面は、物理的なシステムのデジタルツインを作成する場合と、仮想サービスをVMU(Vheicular Metaverse users)に配信する場合の両方において、うまく対処すべきである。 本稿では、車体メタバースシステムを保護する新しい4層セキュリティフレームワークである車体メタバースガード(VMGuard)について紹介する。 具体的には、仮想サービスプロバイダ(VSP)がフィールド内のSIoTデバイスを介して物理環境に関するデータを収集する場合、配信されたコンテンツは妨害される可能性がある。 モラルハザードを持つ悪意あるSIoTデバイスは、VMUのサービス品質(QoS)とユーザエクスペリエンス(QoE)を低下させるために、VSPに有毒なデータを提供するプライベートインセンティブを持つ可能性がある。 提案フレームワークは,ユーザのフィードバックと主観的論理モデリングを活用して,SIoTデバイスの信頼性を評価する,評価に基づくインセンティブ機構を実装している。 より正確には、このフレームワークはVSPとの歴史的な関わりに基づいて、参加するSIoTデバイスに割り当てられた評価スコアを使用する必要がある。 最終的に、包括的シミュレーションを用いて提案したモデルを検証する。 我々のキーとなる発見は、我々のメカニズムが悪意あるSIoTデバイスによる中毒攻撃を効果的に防ぐことを示唆している。 さらに、当社のシステムは、以前機密にされていた信頼性の高いSIoTデバイスが、将来のラウンドへの参加を禁止されていないことを保証します。

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