論文の概要: NOS-Gate: Queue-Aware Streaming IDS for Consumer Gateways under Timing-Controlled Evasion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.00389v1
• Date: Thu, 01 Jan 2026 16:55:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-05 15:04:33.419217
• Title: NOS-Gate: Queue-Aware Streaming IDS for Consumer Gateways under Timing-Controlled Evasion
• Title（参考訳）: NOS-Gate: タイミング制御によるコンシューマゲートウェイ向けキュー対応ストリーミングIDS
• Authors: Muhammad Bilal, Omer Tariq, Hasan Ahmed,
• Abstract要約: タイミングとバーストパターンは暗号化を通じてリークし、適応的な敵がそれらを悪用することができる。 本稿では,NOS(Network-Optimized Spiking)ダイナミックスをフロー毎に生成した軽量な2状態ユニットをインスタンス化するスタンドアロンゲートウェイ用のストリーミングIDSを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9537983097153042
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Timing and burst patterns can leak through encryption, and an adaptive adversary can exploit them. This undermines metadata-only detection in a stand-alone consumer gateway. Therefore, consumer gateways need streaming intrusion detection on encrypted traffic using metadata only, under tight CPU and latency budgets. We present a streaming IDS for stand-alone gateways that instantiates a lightweight two-state unit derived from Network-Optimised Spiking (NOS) dynamics per flow, named NOS-Gate. NOS-Gate scores fixed-length windows of metadata features and, under a $K$-of-$M$ persistence rule, triggers a reversible mitigation that temporarily reduces the flow's weight under weighted fair queueing (WFQ). We evaluate NOS-Gate under timing-controlled evasion using an executable 'worlds' benchmark that specifies benign device processes, auditable attacker budgets, contention structure, and packet-level WFQ replay to quantify queue impact. All methods are calibrated label-free via burn-in quantile thresholding. Across multiple reproducible worlds and malicious episodes, at an achieved $0.1%$ false-positive operating point, NOS-Gate attains 0.952 incident recall versus 0.857 for the best baseline in these runs. Under gating, it reduces p99.9 queueing delay and p99.9 collateral delay with a mean scoring cost of ~ 2.09 μs per flow-window on CPU.
• Abstract（参考訳）: タイミングとバーストパターンは暗号化を通じてリークし、適応的な敵がそれらを悪用することができる。 これにより、スタンドアロンのコンシューマゲートウェイにおけるメタデータのみの検出が損なわれる。 そのため、コンシューマゲートウェイは、厳格なCPUとレイテンシの予算の下で、メタデータのみを使用して暗号化されたトラフィックでストリーミング侵入を検出する必要がある。 本研究では,NOS-Gate という,NOS(Network-Optimized Spiking) ダイナミックスに基づく軽量な2状態ユニットをインスタンス化するスタンドアロンゲートウェイ用ストリーミングIDSを提案する。 NOS-Gateはメタデータ機能の固定長ウィンドウをスコアし、$K$-of-M$パーシステンスルールの下で、フローの重量を一時的に減らす可逆的な緩和をトリガーする。 我々は、キューへの影響を定量化するために、ベニグナブルデバイスプロセス、監査可能なアタッカー予算、競合構造、およびパケットレベルのWFQリプレイを指定する「Worlds」ベンチマークを用いて、タイミング制御回避下でNOS-Gateを評価する。 すべてのメソッドは、バーンイン量子しきい値によるラベルなしキャリブレーションである。 複数の再現可能な世界や悪質なエピソードの中で、NOS-Gateは0.1%$偽陽性の動作ポイントで、これらのランで最高のベースラインに対して0.952のインシデントリコールを達成した。 ゲーティングでは、p99.9キュー遅延とp99.9コラテラル遅延を減らし、CPU上でのフローウィンドウ毎の平均スコアリングコストは約2.09 μsである。

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