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使用MLP和XAI的零日攻击检测分析

机器学习 2025-04-30 v1 密码学与安全

摘要

任何利用零日漏洞的利用程序称为零日攻击。先前的研究和社交媒体趋势显示,对零日攻击检测的研究需求巨大。本文分析了基于机器学习(ML)和深度学习(DL)的方法来创建入侵检测系统(IDS),并通过使用基于测试集随机采样数据训练解释器,利用可解释AI(XAI)对其进行审查。重点在于使用KDD99数据集,该数据集在所有用于检测零日攻击的数据集中研究最多。本文旨在合成数据集以减少多类分类的类别数,测试ML和DL方法在模式识别上的表现,建立模型的鲁棒性和可靠性,并建立模型的可解释性和可扩展性。我们评估了在KDD99数据集上训练的四个多层感知器(MLP)的性能,包括基线ML模型、加权ML模型、截断ML模型和加权截断ML模型。我们的结果表明,截断ML模型达到了最高的准确率(99.62%)、精确率和召回率,而加权截断ML模型准确率较低(97.26%),但在所有类别中具有更好的类别表示(更少的偏差),且未加权召回率得分提高。我们还使用Shapley加法解释(SHAP)为我们的截断模型训练解释器,以检查两个加权和未加权模型中的特征重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.16638,
  title  = {Analysis of Zero Day Attack Detection Using MLP and XAI},
  author = {Ashim Dahal and Prabin Bajgai and Nick Rahimi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.16638},
  year   = {2025}
}