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Genos:基于规则提取的通用网内无监督入侵检测

密码学与安全 2024-04-01 v1 网络与互联网体系结构

摘要

基于异常的网络入侵检测系统(A-NIDS)使用无监督模型来检测未预见的攻击。然而,现有的 A-NIDS 解决方案存在吞吐量低、缺乏可解释性以及维护成本高的问题。最近的网内智能(INI)利用可编程交换机提供 NIDS 的线速部署。尽管如此,当前的网内 NIDS 要么是特定于模型的,要么仅适用于监督模型。在本文中,我们提出了 Genos,一个通过规则提取实现无监督 A-NIDS 的通用网内框架,由模型编译器、模型解释器和模型调试器组成。具体而言,观察到良性数据是多模态的且通常位于特征空间的多个子空间中,我们利用分而治之的方法进行模型无关的规则提取。在模型编译器中,我们首先提出一种基于树的聚类算法将特征空间划分为子空间,然后设计一个决策边界估计机制来近似每个子空间中的源模型。模型解释器通过重要属性来解释预测,以帮助网络操作员理解预测。模型调试器进行增量更新,仅通过微调受影响子空间上的规则来纠正错误,从而降低维护成本。我们使用物理硬件实现了一个原型,实验表明其具有 100 Gbps 吞吐量的卓越性能、出色的可解释性以及微不足道的更新开销。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.19248,
  title  = {Genos: General In-Network Unsupervised Intrusion Detection by Rule Extraction},
  author = {Ruoyu Li and Qing Li and Yu Zhang and Dan Zhao and Xi Xiao and Yong Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.19248},
  year   = {2024}
}

备注

accepted by IEEE International Conference on Computer Communications (INFOCOM 2024)