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Enregistrement W4399920617 · doi:10.34190/eccws.23.1.2101

Feature Engineering for a MIL-STD-1553B LSTM Autoencoder Anomaly Detector

2024· article· en· W4399920617 sur OpenAlexaff
Dakotah Soucy, Brian Lachine

Notice bibliographique

RevueEuropean Conference on Cyber Warfare and Security · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAnomaly Detection Techniques and Applications
Établissements canadiensRoyal Military College of CanadaAir Canada
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésAutoencoderFeature (linguistics)Artificial intelligenceComputer scienceAnomaly detectionFeature engineeringDetectorPattern recognition (psychology)Deep learningTelecommunications

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The MIL-STD-1553B data bus protocol is used in both civilian and military aircraft to enable communications between subsystems. These interconnected subsystems are responsible for core services such as communications, flow of instrument data and aircraft control. With aircraft modernization, threat vectors are introduced through increased inter-connectivity internal and external to the aircraft. The resulting potential for exploitation introduces a requirement for an intrusion detection capability in order to maintain the integrity, availability and reliability of data transmitted using the MIL-STD-1553B protocol, safety of the aircraft and overall, to achieve mission assurance. Research in recent years has investigated signature, statistical and machine learning based solutions to detect attacks on MIL-STD-1553B buses. Of the different techniques, those based on machine learning have shown extremely good results. The aim of this research is to improve the performance of an existing Long Short-Term Memory Auto-Encoder by refining the feature engineering phase of its pipeline. The improvement in the detector’s overall effectiveness was accomplished through feature engineering focused on feature generation and selection. Five different attack datasets were used as the starting point, consisting of four different denial of service attacks and one data integrity attack. From initial feature extraction of 155 features, two feature generation techniques were employed to create over 38,000 features as a starting point. Using five different MIL-STD-1553B datasets and three feature selection techniques, fifteen different Long Short-Term Memory Auto-Encoder models were created, trained and evaluated using common performance metrics and compared to those of the original anomaly detector. This research demonstrated marked performance improvement achieved by the feature engineering refinements made in comparison to those of the original model. Equally important, this research also showed a significant reduction in the number of features required to achieve this performance gain. In the context of miliary air operations, the ability to improve detection capabilities with less data is important to the technical solutions that contribute to the achievement of cyber mission assurance.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,014

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,249
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
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