In the past few years, Convolutional Neural Networks (CNN) have demonstrated promising performance in various real-world cybersecurity applications, such as network and multimedia security. However, the underlying fragility of CNN structures poses major security problems, making them inappropriate for use in security-oriented applications including such computer networks. Protecting these architectures from adversarial attacks necessitates using security-wise architectures that are challenging to attack. In this study, we present a novel architecture based on an ensemble classifier that combines the enhanced security of 1-Class classification (known as 1C) with the high performance of conventional 2-Class classification (known as 2C) in the absence of attacks.Our architecture is referred to as the 1.5-Class (SPRITZ-1.5C) classifier and constructed using a final dense classifier, one 2C classifier (i.e., CNNs), and two parallel 1C classifiers (i.e., auto-encoders). In our experiments, we evaluated the robustness of our proposed architecture by considering eight possible adversarial attacks in various scenarios. We performed these attacks on the 2C and SPRITZ-1.5C architectures separately. The experimental results of our study showed that the Attack Success Rate (ASR) of the I-FGSM attack against a 2C classifier trained with the N-BaIoT dataset is 0.9900. In contrast, the ASR is 0.0000 for the SPRITZ-1.5C classifier.


翻译:过去几年来,革命神经网络(CNN)在网络和多媒体安全等各种现实世界网络安全应用中表现出了有希望的绩效,然而,CNN结构的根本脆弱性带来了严重的安全问题,使CNN结构不适于用于以安全为导向的应用,包括计算机网络。保护这些结构免遭对抗性攻击需要使用难以攻击的安全性结构。在这项研究中,我们展示了一种新型结构,其基础是一个混合分类器,将强化的1-C类安全分类(称为1C)与常规的2-C类分类(称为2C)在无攻击情况下的高度性能结合起来。我们的结构被称为1.5-C类(SPRITZ-1.5C)的1.5C级分类器,并使用最后密集的分类器、1,2C级分类器(即CNNC)和两个平行的1C级分类器(即自动编码器)进行构建。在我们的实验中,我们通过考虑在各种情景中可能进行8次对抗性攻击(称为2C级)常规的2-C级分类(SPRC)的分类。我们对这些结构进行了这些攻击进行了单独实验性攻击。

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