深度学习驱动的IIoT入侵检测:CNN与LSTM结合的创新模型

PDF格式 | 1.05MB | 更新于2025-01-16 | 162 浏览量 | 0 下载量 举报
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"本文探讨了基于CNN LSTM的工业物联网(IIoT)入侵检测系统,旨在提升IIoT网络的安全性。作者Hakan Can Altunay和Zafer Albayrak提出并比较了三种深度学习模型,包括卷积神经网络(CNN)、长短期记忆(LSTM)以及它们的组合(CNN+LSTM)。在UNSW-NB15和X-IIoTID数据集上进行实验,结果显示,混合CNN+LSTM模型在检测入侵方面的表现最优,分别达到了93.21%和99.84%的二进制分类准确率,以及92.9%和99.80%的多类分类准确率。文章强调了IIoT网络由于其大规模设备和数据量的增长,面临着日益严重的网络安全威胁,因此开发有效的入侵检测系统至关重要。" 本文详细介绍了物联网(IoT)在各个行业的广泛应用,特别是在工业领域演变为工业物联网(IIoT)的过程。IIoT的组成部分包括各种硬件设备、通信系统和安全机制。由于IIoT网络的复杂性和开放性,它们容易受到网络攻击和入侵,这使得开发高效的入侵检测系统成为必要。 文章提出了利用深度学习,特别是卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)的结合,来构建入侵检测系统。CNN擅长处理图像和序列数据,能有效提取特征;而LSTM则适用于处理时间序列数据,捕捉长期依赖关系。将两者结合,可以更好地识别IIoT网络中的异常行为。 在实验部分,作者使用了UNSW-NB15和X-IIoTID两个数据集,这些数据集包含了正常和异常的网络活动,以便进行二进制分类(正常/异常)和多类分类(不同类型的异常)。实验结果表明,混合CNN+LSTM模型在两种数据集上的性能均优于单独使用CNN或LSTM的模型,证明了该模型在IIoT入侵检测中的优越性。 最后,文章对所提出的模型在不同攻击类型上的性能进行了评估,进一步证实了其在IIoT安全防护中的潜力。这项研究对于理解深度学习在IIoT安全领域的应用,以及未来相关系统的设计和优化具有重要参考价值。

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