論文の概要: Adversarial RL for Port-Scan Evasion: Attacker Feature Visibility in Edge-Deployed IDS
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.08864v1
- Date: Mon, 05 Oct 2026 21:48:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 21:58:22.517928
- Title: Adversarial RL for Port-Scan Evasion: Attacker Feature Visibility in Edge-Deployed IDS
- Title(参考訳): ポートスキャン侵入に対する逆RL:エッジ展開IDSにおける攻撃者特徴の可視性
- Abstract要約: 本稿では,Raspberry Pi 3B+に搭載されたMLベースのIDSモデルに対して,適応型ポートスキャン回避について検討する。
我々は、マルチ層パーセプトロンであるXGBoostと、TON_IoTテレメトリに基づいてトレーニングされた1D畳み込みニューラルネットワークを用いて、ZeekベースのライブIDSパイプラインを実装した。
制限された特徴知識が静的エッジ展開IDSモデルに対して効果的な適応回避を可能にすることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.4095941890103065
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Machine learning-based intrusion detection systems (IDS) are increasingly used in resource-constrained Internet of Things (IoT) environments, yet their robustness is often evaluated against static attacks rather than adversaries that adapt to detection feedback. This paper investigates adaptive port-scan evasion against ML-based IDS models deployed on a Raspberry Pi 3B+. We implement a live Zeek-based IDS pipeline with XGBoost, a multi-layer perceptron, and a 1D convolutional neural network trained on TON_IoT telemetry, and use a Deep Q-Network (DQN) adversary to learn evasive combinations of probe timing, TCP flags, and payload size under black-box, gray-box, and white-box feature-visibility settings. Although the deployed IDS models detect conventional port scans at 91.1--99.8%, DQN final-50-episode evasion rates range from 61.9% to 98.3% across feature-visibility settings. Greater feature visibility does not monotonically improve evasion, and its effect is model-dependent: against XGBoost, the black-box agent achieves 92.9% evasion, compared with 61.9% and 76.9% for gray-box and white-box agents, respectively, whereas 1D-CNN is most vulnerable under white-box access at 98.1%. Because standard DQN can overestimate action values, we additionally spot-check representative conditions using Double DQN. The gray-box condition remains unstable in this check, providing no evidence that overestimation bias alone explains the observed instability. These results show that limited feature knowledge can still enable effective adaptive evasion against static edge-deployed IDS models, motivating more robust defenses for IoT edge environments.
- Abstract(参考訳): 機械学習ベースの侵入検知システム(IDS)は、リソースに制約のあるIoT(Internet of Things)環境での利用が増えているが、その堅牢性は、検出フィードバックに適応する敵ではなく、静的攻撃に対して評価されることが多い。
本稿では,Raspberry Pi 3B+に搭載されたMLベースのIDSモデルに対して,適応型ポートスキャン回避について検討する。
我々は、XGBoost、マルチ層パーセプトロン、TON_IoTテレメトリに基づいて訓練された1D畳み込みニューラルネットワークを備えたライブZeekベースのIDSパイプラインを実装し、ディープQ-Network(DQN)敵を用いて、ブラックボックス、グレーボックス、ホワイトボックスの機能可視性設定におけるプローブタイミング、TCPフラグ、ペイロードサイズの回避結合を学習する。
配備されたIDSモデルは従来のポートスキャンを91.1--99.8%で検出するが、DQNの最終50エピソード回避率は61.9%から98.3%である。
XGBoostに対して、ブラックボックスエージェントは92.9%、グレーボックスエージェントは61.9%、ホワイトボックスエージェントは76.9%、ホワイトボックスアクセスでは1D-CNNは98.1%である。
標準DQNは動作値を過大評価できるので、Double DQNを用いて代表条件をスポットチェックする。
このチェックでは、グレーボックスの状態は不安定であり、過大評価バイアスだけで観測された不安定性を説明する証拠は得られない。
これらの結果は、限られた機能知識が静的エッジデプロイIDSモデルに対して効果的な適応回避を可能にすることを示し、IoTエッジ環境に対するより堅牢な防御を動機付けている。
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