Cybersecurity has emerged as a critical challenge for the industry. With the large complexity of the security landscape, sophisticated and costly deep learning models often fail to provide timely detection of cyber threats on edge devices. Brain-inspired hyperdimensional computing (HDC) has been introduced as a promising solution to address this issue. However, existing HDC approaches use static encoders and require very high dimensionality and hundreds of training iterations to achieve reasonable accuracy. This results in a serious loss of learning efficiency and causes huge latency for detecting attacks. In this paper, we propose CyberHD, an innovative HDC learning framework that identifies and regenerates insignificant dimensions to capture complicated patterns of cyber threats with remarkably lower dimensionality. Additionally, the holographic distribution of patterns in high dimensional space provides CyberHD with notably high robustness against hardware errors.


翻译:信息安全是行业面临的一个重大挑战。由于安全风险在不断增加,成本高昂的深度学习模型往往无法及时检测边缘设备上的网络威胁。基于脑启发的超维计算(HDC)已被引入作为处理此问题的一种有望的解决方案。然而,现有的HDC方法使用静态编码器,并且要求极高的维度和数百次的训练迭代才能达到合理的准确度。这导致了学习效率的严重损失,并在检测攻击时引起了巨大的延迟。在本文中,我们提出了CyberHD,一种创新的HDC学习框架,可以识别和重建微不足道的维度,以极其低的维数捕获复杂的网络威胁模式。此外,高维空间中的全息分布使得CyberHD具有显著的硬件错误鲁棒性。

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