Deep Q-Network-Based Open-Set Intrusion Detection Solution for Industrial Internet of Things

计算机科学 入侵检测系统 自动化 工业互联网 人工智能 物联网 马尔可夫决策过程 集合(抽象数据类型) 数据挖掘 马尔可夫过程 机器学习 强化学习 计算机安全 统计 数学 程序设计语言 机械工程 工程类
作者
Shoujian Yu,Rong Zhai,Yizhou Shen,Guowen Wu,Hong Zhang,Shui Yu,Shigen Shen
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (7): 12536-12550 被引量:54
标识
DOI:10.1109/jiot.2023.3333903
摘要

Industrial Internet of Things (IIoT) has brought a lot of convenience for the industrial world to digitization, automation and intelligence, but it inevitably introduces inherent cyber security risks, resulting in an issue that traditional intrusion detection techniques are no longer sufficient for IIoT environments. To solve this issue, we propose an open-set solution called DC-IDS for IIoT based on deep reinforcement learning. In this solution, the open-set recognition problem in intrusion detection is modeled as a discrete-time Markov decision process, and Deep Q-Network (DQN) is employed to solve it. Meanwhile, a Conditional Variational Auto-Encoder is introduced to the value network in DQN. Therefore, the open-set recognition problem in intrusion detection is divided into two subproblems, namely known traffic fine-grained classification problem and unknown attacks recognition problem. We use DQN to solve the known traffic fine-grained classification problem. Since the reconstruction error of known traffic is generally smaller than the reconstruction error of unknown attacks, we use reconstruction error to recognize unknown attacks. Experiments on IIoT dataset TON-IoT demonstrate the effectiveness of DC-IDS model, which achieves better performance in terms of the recognition rate of unknown attacks as well as the stability of the model compared to previous proposed methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
傲娇钢笔完成签到 ,获得积分10
刚刚
Sky我的小清新完成签到,获得积分10
1秒前
勤恳怀梦完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
外向友安举报小钻风求助涉嫌违规
1秒前
2秒前
石头发布了新的文献求助10
3秒前
我是老大应助LoveLESsStars采纳,获得20
3秒前
AJY完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
橙C完成签到,获得积分10
3秒前
Jay发布了新的文献求助10
4秒前
李笑蓉完成签到 ,获得积分10
4秒前
想喝乌龙茶完成签到,获得积分10
4秒前
都很复古蓝骨鱼完成签到,获得积分10
4秒前
斯文败类应助z1采纳,获得10
4秒前
Ll完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Wang完成签到,获得积分10
5秒前
Hayden完成签到 ,获得积分10
5秒前
故屿安完成签到,获得积分10
6秒前
Kevin完成签到,获得积分10
7秒前
要减肥的若枫完成签到,获得积分10
7秒前
橘柚溪发布了新的文献求助10
7秒前
自由井完成签到,获得积分10
8秒前
森森完成签到,获得积分10
8秒前
WaterBru完成签到,获得积分10
9秒前
秋风应助小唐人采纳,获得10
9秒前
10秒前
Kay76完成签到,获得积分10
10秒前
赵龙完成签到 ,获得积分10
10秒前
denggarnet完成签到,获得积分10
10秒前
Hindiii完成签到,获得积分0
11秒前
LJJ完成签到 ,获得积分10
11秒前
波风水门应助OneTion采纳,获得10
11秒前
学茶小白发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
张来完成签到 ,获得积分10
12秒前
思源应助优雅的老姆采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4应助雪山冰川采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7778637
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318916
关于积分的说明 20367376
捐赠科研通 7365709
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319232
关于科研通互助平台的介绍 2467267
邀请新用户注册赠送积分活动 2334718