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PPT-GNN:面向网络安全的实用预训练时空图神经网络

机器学习 2024-06-21 v1 人工智能 密码学与安全

摘要

近期研究表明,图神经网络(GNN)在网络入侵检测中具有潜力。尽管如此,现有方法与实际场景之间仍存显著差距:实际场景中检测速度至关重要,而现有方法 operate on 表示数小时流量的大型图。这种差距导致不切实际的运行条件和 impractically 的检测延迟。此外,现有模型在不同网络间的泛化能力较差,阻碍其在生产环境中的部署。为此,我们引入PPTGNN,一种用于入侵检测的实用时空GNN。PPTGNN实现近实时预测,同时更好地捕捉网络攻击的时空动态。PPTGNN采用自监督预训练以提升性能并降低对标记数据的依赖。我们在三个公开数据集上评估PPTGNN,表明其在准确率上显著优于E-ResGAT和E-GraphSAGE等最先进模型,平均提升10.38%。最后,我们展示预训练的PPTGNN可轻松微调至未见网络,仅需少量标记样本。这凸显了PPTGNN作为通用大规模预训练模型的潜力,能有效应对多样化的网络环境。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.13365,
  title  = {PPT-GNN: A Practical Pre-Trained Spatio-Temporal Graph Neural Network for Network Security},
  author = {Louis Van Langendonck and Ismael Castell-Uroz and Pere Barlet-Ros},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13365},
  year   = {2024}
}

备注

Paper currently under review. Code will be made public upon acceptance. 8 pages long, 4 figures