面向水力分布系统数字孪生的虚拟网络安全部门
密码学与安全
2025-04-30 v1 机器学习
网络与互联网体系结构
摘要
数字孪生 (DTs) 有助于改进水力分布系统的实时监控和决策，但其连接性使其易受网络扫描、拒绝服务 (DoS) 和未授权访问等网络攻击的威胁。小型和中型企业 (SME) 往往缺乏足够的预算和人员构建强大的网络安全团队。为解决此问题，我们提出一种虚拟网络安全部门 (VCD)，这是一种为 SME 设计的可负担且自动化的框架。VCD 使用 Zabbix 实现实时监控，Suricata 进行网络入侵检测，Fail2Ban 阻止重复登录尝试，以及简单的防火墙设置。为提高威胁检测能力，我们还添加了一个基于机器学习的 IDS，使用改进的集成模型在 OD-IDS2022 数据集上训练，该模型能够检测网络钓鱼攻击、远程代码执行 (RCE) 和网络灾难性攻击，准确率达92%，且误报率较低。我们的解决方案为 SME 提供了一种实用且高效的保护水系统的方式，运用低成本且易于管理的工具。
引用
@article{arxiv.2504.20266,
title = {A Virtual Cybersecurity Department for Securing Digital Twins in Water Distribution Systems},
author = {Mohammadhossein Homaei and Agustin Di Bartolo and Oscar Mogollon-Gutierrez and Fernando Broncano Morgado and Pablo Garcia Rodriguez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20266},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 9 Figures