Distributed detection of DDoS attack on 5G network slices using federated learning
Notice bibliographique
Résumé
The advent of 5G networks has revolutionized telecommunications by enabling flexible and efficient service deployment through network slicing. These slices ensure logical isolation among various services, facilitating tailored Quality of Service (QoS) and security policies. However, while network slicing enhances service differentiation, it also increases architectural complexity and broadens the attack surface, making slices more susceptible to cyber threats specifically Distributed Denial-of-Service (DDoS) attacks. Furthermore, the rapid proliferation of connected devices in 5G networks, driven by diverse service offerings, exacerbates security risks. Due to the growing attack landscape, Machine Learning (ML) based Intrusion Detection Systems (IDS) are getting popular over traditional IDS. Since network slices are used by different verticals, they often have strict privacy requirements. Conventional ML-based IDS are centralized in nature, combining all data on a central server, which fails to uphold slice-level privacy constraints This thesis presents FLAccShield, a Federated Learning (FL)-based privacy preserving IDS framework for DDoS detection in 5G networks through collaboration among multiple slices. This distributed approach enables model training across slices while ensuring that data remains local, thereby preserving privacy and minimizing network overhead. The framework is rigorously evaluated for supervised and unsupervised settings for both Independent and Identically Distributed (IID) and non- IID datasets against a varied range of features against three baseline FL strategies: FedAvg, FedProx, and QFedAvg. We also compared FLAccShield’s performance against slice-wise Independent Local Training. The experimental results demonstrate that FLAccShield achieves F1-scores up to 32% higher than traditional aggregation method for FL such as FedAvg and 5% higher than Local Training in supervised settings with IID data. In unsupervised settings, it outperforms state-of-the-art FL methods such as FedAvg, FedProx, and QFedAvg by 0.4%, 1%, and 32%, respectively. Under non-IID conditions, FLAccShield improves by 3% over FedAvg and FedProx, and 2% over QFedAvg, respectively. These findings highlight FLAccShield’s robustness, efficiency, and its ability to preserve privacy in complex 5G environments.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».