論文の概要: Adaptive and Proximal Federated Optimization for Transferable Network Intrusion Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.19808v1
- Date: Wed, 14 Oct 2026 08:49:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-15 21:06:16.042616
- Title: Adaptive and Proximal Federated Optimization for Transferable Network Intrusion Detection
- Title(参考訳): 転送可能なネットワーク侵入検出のための適応的および近似的フェデレーション最適化
- Abstract要約: 我々は、FedAvgとブートストラップと時間平均化を組み合わせることで、デバイス間NIDSの転送性が向上することを示した。
ブートストラップとSMOTEの2つのデータバランシング戦略を比較した。
SMOTEは、ブートストラップよりもペアごとの精度を向上させるが、幅を小さくし、深さvs幅のトレードオフを明らかにする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.325839806295879
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Network Intrusion Detection Systems (NIDS) based on deep learning often fail to detect attack classes that are absent from training data, limiting their robustness against zero-day threats. This property called transferability across attack classes, remains underexplored especially in federated learning (FL) settings where data heterogeneity and client drift pose additional challenges. Prior work (TabFIDS) showed that FedAvg combined with bootstrapping and temporal averaging improves transferability for cross-device NIDS. In this paper, we explore whether other federated optimizers can do better. We compare two optimizers inspired by FedAdam and FedProx against the FedAvg baseline on the CIC-IDS 2017 dataset using an 11-client federated setup, sweep 10 hyperparameter configurations, and contrast two data-balancing strategies: bootstrapping and SMOTE. Using the count of client pairs whose transferred-model accuracy exceeds 70% as our primary metric (following TabFIDS), the proximal optimizer with a strong regularization term yields 48 transferable pairs versus 42 for FedAvg, while the adaptive optimizer with an aggressive server learning rate yields 46 pairs. SMOTE improves per-pair accuracy over bootstrapping but reduces breadth, revealing a depth-vs-breadth trade-off: high accuracy on a few client pairs versus moderate accuracy across most. These results indicate that the choice of federated optimizer, the rule by which client updates are regularized and aggregated into the global model, is very important for federated NIDS.
- Abstract(参考訳): 深層学習に基づくネットワーク侵入検知システム(NIDS)は、訓練データに欠ける攻撃クラスの検出に失敗し、ゼロデイ脅威に対する堅牢性を制限する。
攻撃クラス間での転送可能性と呼ばれるこの特性は、特にデータ不均一性とクライアントのドリフトがさらなる課題を引き起こすフェデレートラーニング(FL)環境では、未探索のままである。
以前の研究(TabFIDS)では、FedAvgとブートストラップと時間平均化を組み合わせることで、クロスデバイスNIDSの転送性が向上した。
本稿では,他のフェデレーションオプティマイザが有効であるかどうかを考察する。
CIC-IDS 2017データセットのFedAvgベースラインに対して、FedAdamとFedProxにインスパイアされた2つのオプティマイザを比較した。
転送モデルの精度が70%を超えるクライアントペアの数を主指標として(TabFIDSを追従する)、強い正規化項を持つ近似オプティマイザは48対、FedAvgは42対、アグレッシブなサーバ学習率を持つ適応オプティマイザは46対である。
SMOTEは、ブートストラップよりもペアごとの精度を改善するが、幅を小さくし、深さvs-breadthのトレードオフを明らかにしている。
これらの結果から,クライアント更新を正規化してグローバルモデルに集約するルールであるフェデレートオプティマイザの選択が,フェデレートNIDSにとって非常に重要であることが示唆された。
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