論文の概要: Securing Radiation Detection Systems with an Efficient TinyML-Based IDS for Edge Devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.01592v1
- Date: Mon, 01 Sep 2025 16:26:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-04 15:17:03.773522
- Title: Securing Radiation Detection Systems with an Efficient TinyML-Based IDS for Edge Devices
- Title(参考訳): エッジデバイス用高効率TinyML IDSを用いた放射線検出システム
- Authors: Einstein Rivas Pizarro, Wajiha Zaheer, Li Yang, Khalil El-Khatib, Glenn Harvel,
- Abstract要約: 放射線検出システム(RDS)は、様々な環境において公衆の安全を確保する上で重要な役割を担っている。
これらのシステムはますますサイバー攻撃に弱い。
本稿では,資源制約環境に適した新しい合成放射線データセットと侵入検知システム(IDS)を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.5216201054915692
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Radiation Detection Systems (RDSs) play a vital role in ensuring public safety across various settings, from nuclear facilities to medical environments. However, these systems are increasingly vulnerable to cyber-attacks such as data injection, man-in-the-middle (MITM) attacks, ICMP floods, botnet attacks, privilege escalation, and distributed denial-of-service (DDoS) attacks. Such threats could compromise the integrity and reliability of radiation measurements, posing significant public health and safety risks. This paper presents a new synthetic radiation dataset and an Intrusion Detection System (IDS) tailored for resource-constrained environments, bringing Machine Learning (ML) predictive capabilities closer to the sensing edge layer of critical infrastructure. Leveraging TinyML techniques, the proposed IDS employs an optimized XGBoost model enhanced with pruning, quantization, feature selection, and sampling. These TinyML techniques significantly reduce the size of the model and computational demands, enabling real-time intrusion detection on low-resource devices while maintaining a reasonable balance between efficiency and accuracy.
- Abstract(参考訳): 放射線検出システム(RDS)は、原子力施設から医療環境まで様々な環境において、公衆の安全を確保する上で重要な役割を担っている。
しかし、これらのシステムは、データインジェクション、man-in-the-middle(MITM)攻撃、ICMP洪水、ボットネット攻撃、特権エスカレーション、分散サービス拒否(DDoS)攻撃などのサイバー攻撃にますます脆弱になっている。
このような脅威は、放射線測定の完全性と信頼性を損なう可能性があり、公衆衛生と安全性の重大なリスクを生じさせる可能性がある。
本稿では、資源制約環境に適した新しい合成放射線データセットと侵入検知システム(IDS)を提案し、機械学習(ML)予測能力を重要なインフラのセンサーエッジ層に近づける。
TinyML技術を活用するため、提案したIDSでは、プルーニング、量子化、特徴選択、サンプリングによって強化された最適化されたXGBoostモデルを採用している。
これらのTinyML技術は、モデルのサイズと計算要求を大幅に削減し、効率と精度の適切なバランスを維持しながら、低リソースデバイス上でリアルタイムな侵入検出を可能にする。
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