論文の概要: Towards Zero Touch Networks: Cross-Layer Automated Security Solutions for 6G Wireless Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.20627v1
- Date: Fri, 28 Feb 2025 01:16:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-03 13:42:15.268589
- Title: Towards Zero Touch Networks: Cross-Layer Automated Security Solutions for 6G Wireless Networks
- Title(参考訳): ゼロタッチネットワークを目指して: 6G無線ネットワークのクロスレイア自動セキュリティソリューション
- Authors: Li Yang, Shimaa Naser, Abdallah Shami, Sami Muhaidat, Lyndon Ong, Mérouane Debbah,
- Abstract要約: 本稿では,物理層認証とクロス層侵入検知システムを対象とした自動セキュリティフレームワークを提案する。
提案フレームワークはドリフト適応型オンライン学習技術と,動的ネットワーク環境向けに最適化されたMLモデルを自動的に生成する改良された逐次Halving(SH)ベースのAutomated ML(AutoML)手法を用いる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 39.08784216413478
- License:
- Abstract: The transition from 5G to 6G mobile networks necessitates network automation to meet the escalating demands for high data rates, ultra-low latency, and integrated technology. Recently, Zero-Touch Networks (ZTNs), driven by Artificial Intelligence (AI) and Machine Learning (ML), are designed to automate the entire lifecycle of network operations with minimal human intervention, presenting a promising solution for enhancing automation in 5G/6G networks. However, the implementation of ZTNs brings forth the need for autonomous and robust cybersecurity solutions, as ZTNs rely heavily on automation. AI/ML algorithms are widely used to develop cybersecurity mechanisms, but require substantial specialized expertise and encounter model drift issues, posing significant challenges in developing autonomous cybersecurity measures. Therefore, this paper proposes an automated security framework targeting Physical Layer Authentication (PLA) and Cross-Layer Intrusion Detection Systems (CLIDS) to address security concerns at multiple Internet protocol layers. The proposed framework employs drift-adaptive online learning techniques and a novel enhanced Successive Halving (SH)-based Automated ML (AutoML) method to automatically generate optimized ML models for dynamic networking environments. Experimental results illustrate that the proposed framework achieves high performance on the public Radio Frequency (RF) fingerprinting and the Canadian Institute for CICIDS2017 datasets, showcasing its effectiveness in addressing PLA and CLIDS tasks within dynamic and complex networking environments. Furthermore, the paper explores open challenges and research directions in the 5G/6G cybersecurity domain. This framework represents a significant advancement towards fully autonomous and secure 6G networks, paving the way for future innovations in network automation and cybersecurity.
- Abstract(参考訳): 5Gから6Gモバイルネットワークへの移行は、高いデータレート、超低レイテンシ、統合技術に対するエスカレート要求を満たすために、ネットワーク自動化を必要とする。
最近、人工知能(AI)と機械学習(ML)によって駆動されるZero-Touch Networks(ZTN)は、人間の介入を最小限に抑えて、ネットワーク操作の全ライフサイクルを自動化するように設計されており、5G/6Gネットワークにおける自動化を向上するための有望なソリューションを提供する。
しかし、ZTNの実装は、自律的で堅牢なサイバーセキュリティソリューションの必要性を招き、ZTNは自動化に大きく依存している。
AI/MLアルゴリズムは、サイバーセキュリティメカニズムの開発に広く使用されているが、専門的な専門知識を必要とし、自律的なサイバーセキュリティ対策を開発する上で重要な課題を提起するモデルドリフト問題に遭遇する。
そこで本稿では,複数のインターネットプロトコル層におけるセキュリティ問題に対処するため,物理層認証(PLA)とクロス層侵入検知システム(CLIDS)を対象とする自動セキュリティフレームワークを提案する。
提案フレームワークはドリフト適応型オンライン学習技術と,動的ネットワーク環境向けに最適化されたMLモデルを自動的に生成する改良された逐次Halving(SH)ベースのAutomated ML(AutoML)手法を用いる。
実験結果から,提案フレームワークは,公共無線周波数(RF)フィンガープリントとCanadian Institute for CICIDS2017データセット上で,動的かつ複雑なネットワーク環境においてPLAおよびCLIDSタスクに対処する上での有効性を示す。
さらに,5G/6Gサイバーセキュリティ分野におけるオープンな課題と研究の方向性について検討する。
このフレームワークは、完全に自律的でセキュアな6Gネットワークへの大きな進歩を示し、ネットワーク自動化とサイバーセキュリティにおける将来のイノベーションの道を開く。
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