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基于聚类的跨域工业控制系统入侵检测

机器学习 2026-04-15 v1 人工智能 密码学与安全

摘要

工业控制系统在动态环境中运行, Traffic 分布在不同情景之间变化,标注样本有限,未知攻击频繁出现,给跨域入侵检测提出了重大挑战。为此,本文提出一种基于聚类增强的跨域工业控制流量域适应方法。该框架包含两个关键组件。首先,基于谱变换的特征对齐和迭代减少分布差异的特征迁移模块,将源域和目标域投影到共享的潜子子空间,实现准确的跨域检测。其次,聚类增强策略将K-Medoids聚类与PCA基于维度约简结合,以提高跨域相关性估计,并减少由于手动参数调优导致的性能下降。实验结果表明,所提方法显著改善了未知攻击检测。与五个基线模型相比,检测准确率提高了最高可达49%,F值提升幅度更大,稳定性更强。而且,聚类增强策略在代表性任务上进一步将检测准确率提高最高可达26%。这些结果表明,所提方法有效缓解了数据稀缺和域迁移问题,为动态工业环境中的鲁棒跨域入侵检测提供了实用解决方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.12183,
  title  = {Clustering-Enhanced Domain Adaptation for Cross-Domain Intrusion Detection in Industrial Control Systems},
  author = {Luyao Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.12183},
  year   = {2026}
}