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基于联邦学习的抗网络攻击车辆轨迹预测

密码学与安全 2023-11-03 v1 机器学习 系统与控制 系统与控制

摘要

随着车联网(IoV)的发展,车辆无线通信带来了严重的网络安全挑战。故障信息(如周围车辆发送的虚假车辆位置与速度)可能导致车辆碰撞、交通拥堵甚至人员伤亡。此外,私有车辆数据泄露(如车辆轨迹与用户账户信息)可能损害用户财产与安全。因此,在充满故障数据的IoV系统中实现网络攻击防御方案十分必要。本文提出一种基于联邦学习的抗网络攻击车辆轨迹预测算法(FL-TP)以解决上述问题。FL-TP使用公开可用的车辆参考不当行为(VeReMi)数据集进行充分训练与测试,该数据集包含五类网络攻击:恒定、恒定偏移、随机、随机偏移与最终停止。结果表明,在最大网络攻击渗透场景下,与基准方法相比,所提FL-TP算法可将网络攻击检测与轨迹预测分别提升至多6.99%与54.86%。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.08566,
  title  = {Federated Learning-based Vehicle Trajectory Prediction against Cyberattacks},
  author = {Zhe Wang and Tingkai Yan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.08566},
  year   = {2023}
}