On cyber security evaluations in smart grid using machine learning
Notice bibliographique
Résumé
The smart grid aims to enhance the electric grid’s dependability, security, and effciency by deploying digital information and control technology. However, the increasing reliance on communication technology exposes these systems to cyberattacks, posing signifcant cyber threats to the availability and functionality of the smart grid. To mitigate such threats, effective intrusion detection algorithms are crucial. In this context, we propose a hybrid deep learning algorithm that focuses on distributed denial of service (DDoS) attacks on the communication infrastructure of the smart grid. The proposed algorithm combines convolutional neural network (CNN) and gated recurrent unit (GRU) algorithms to provide real-time analysis and state estimation-based techniques for effcient control implementation. We conduct simulations using a benchmark cyber-security dataset from the Canadian institute of cybersecurity intrusion detection system. The results demonstrate that our hybrid deep learning algorithm outperforms existing intrusion detection algorithms, achieving an impressive overall accuracy rate of 99.7 %. In the context of supervisory control and data acquisition (SCADA) systems, which monitor and control industrial machinery, communication network vulnerabilities can lead to cyber-attacks introducing false data into the operational network. We propose a restricted Boltzmann machine-based nature-inspired artifcial root foraging optimization algorithm for identifying and classifying cyber-attacks to address this issue. We optimize data features using this algorithm and evaluate its performance against traditional supervised machine learning algorithms such as artifcial neural networks, convolutional neural networks, and support vector machines. The proposed algorithm outperforms its counterparts in accuracy, precision, recall, and f1 score. Furthermore, we address the security vulnerabilities in SCADA systems by introducing the genetically seeded fora transformer neural network (GSFTNN) intrusion detection algorithm. Unlike signature-based methods, GSFTNN detects changes in operational patterns indicative of intruder involvement. We evaluate the proposed algorithm using the WUSTL IIOT 2018 ICS SCADA cyber security dataset and demonstrate its superiority over traditional algorithms like residual neural networks, recurrent neural networks, and long short-term memory (LSTM) in terms of accuracy and effciency.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».