論文の概要: A multi-layered embedded intrusion detection framework for programmable logic controllers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.07171v1
• Date: Wed, 08 Oct 2025 16:12:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-09 16:41:20.611444
• Title: A multi-layered embedded intrusion detection framework for programmable logic controllers
• Title（参考訳）: プログラマブルロジックコントローラのための多層埋め込み侵入検出フレームワーク
• Authors: Rishabh Das. Aaron Werth, Tommy Morris,
• Abstract要約: 本研究は,コントローラ内で動作し,ヘッダレベルのテレメトリを用いてネットワーク攻撃を検出し,応答する組込み侵入検知システムを提案する。 提案アーキテクチャは,産業システムのリアルタイム要件を満たす多層組込みセキュリティを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Industrial control system (ICS) operations use trusted endpoints like human machine interfaces (HMIs) and workstations to relay commands to programmable logic controllers (PLCs). Because most PLCs lack layered defenses, compromise of a trusted endpoint can drive unsafe actuator commands and risk safety-critical operation. This research presents an embedded intrusion detection system that runs inside the controller and uses header-level telemetry to detect and respond to network attacks. The system combines a semi-supervised anomaly detector and a supervised attack classifier. We evaluate the approach on a midstream oil-terminal testbed using three datasets collected during tanker-truck loading. The anomaly detector achieves zero missed attacks, corresponding to 0.998 Matthews correlation. The supervised stage attains 97.37 percent hold-out accuracy and 97.03 percent external accuracy. The embedded design adds a median of 2,031 microseconds of end-to-end latency and does not impact PLC's cycle time. The proposed architecture provides a multi-layer embedded security that meets the real-time requirements of an industrial system.
• Abstract（参考訳）: 産業制御システム(ICS)では、ヒューマンマシンインタフェース(HMI)やワークステーションなどの信頼できるエンドポイントを使用して、プログラム可能なロジックコントローラ(PLC)にコマンドを中継する。 ほとんどのPLCは層状防御を欠いているため、信頼されたエンドポイントの妥協は、安全でないアクチュエータのコマンドを駆動し、安全クリティカルな操作を危険にさらす可能性がある。 本研究は,コントローラ内で動作し,ヘッダレベルのテレメトリを用いてネットワーク攻撃を検出し,応答する組込み侵入検知システムを提案する。 このシステムは、半教師付き異常検知器と教師付き攻撃分類器を組み合わせる。 タンカー・トラックの積み込み時に収集した3つのデータセットを用いて,中流石油終端試験場へのアプローチを評価する。 異常検出器は、0.998マシューズ相関に対応するゼロミス攻撃を達成する。 監督段階は97.37パーセントのホールドアウト精度と97.03パーセントの外部精度を達成している。 組込み設計では、エンド・ツー・エンドのレイテンシの中央値が2,031マイクロ秒となり、PLCのサイクル時間に影響を与えない。 提案アーキテクチャは,産業システムのリアルタイム要件を満たす多層組込みセキュリティを提供する。

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