IoTSafe:基于深度神经网络的攻击检测

Fábio Coutinho dos Santos, A. Santos, F. Duarte-Figueiredo
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摘要

物联网(IoT)在城市环境中的大量使用,使各种性质的系统暴露于攻击之下。身份验证和加密或攻击检测系统IDS(入侵检测系统)的建议在文献中反复出现。然而,目前还缺乏能够有效地结合这两种安全策略的解决方案,特别是在边缘计算体系结构中。本文提出了一种攻击检测解决方案,作为IoTSafe加密和认证机制的补充,在之前的工作中提出。新的检测模块基于深度学习,实现了深度神经网络来识别攻击。专门通过MQTT(消息队列遥测传输)进行通信,该模块部署在架构的fog层。为了评估模块和完整的IoTSafe架构,在三个环境中进行了测试,每个环境都显示了资源消耗。一个案例研究表明,IoTSafe适用于所有提出的机制、模块和层。新模块的性能证明了其有效性,在攻击检测中获得了99.57%的准确率和99.66%的准确率。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
IoTSafe: Detecção de Ataques Baseada em Redes Neurais Profundas
O uso massivo da Internet das Coisas (IoT), em ambientes urbanos, expõe sistemas de naturezas diversas a ataques. São recorrentes, na literatura, propostas de autenticação e criptografia ou sistemas de detecção de ataques, IDS (Intrusion Detection System). Entretanto, faltam soluções que consigam unir, eficientemente, essas duas táticas de segurança, principalmente se inseridas em arquiteturas de computação de borda. Este artigo propõe uma solução para detecção de ataques como complemento aos mecanismos de criptografia e autenticação da IoTSafe, apresentados em um trabalho anterior. O novo modulo, de detecção, é baseado em deep learning e implementa uma rede neural profunda para identificação de ataques. Especializado em comunicação via MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), o módulo é implantado na camada fog da arquitetura. Para avaliar o módulo e a arquitetura IoTSafe completa, testes em três ambientes foram realizados, com indicativos de consumo de recursos em cada um. Um estudo de caso mostrou que a IoTSafe funciona com todos os mecanismos, módulos e camadas propostos. O desempenho do novo módulo evidencia a sua eficácia, tendo obtido uma acurácia de 99,57% e precisão de 99,66% na detecção de ataques.
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