Federated Deep Learning for Zero-Day Botnet Attack Detection in IoT-Edge Devices

僵尸网络 计算机科学 计算机网络 边缘计算 架空(工程) GSM演进的增强数据速率 边缘设备 服务器 深度学习 人工神经网络 人工智能 互联网 云计算 操作系统
作者
Segun I. Popoola,Ruth Ande,Bamidele Adebisi,Guan Gui,Mohammad Hammoudeh,Olamide Jogunola
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:9 (5): 3930-3944 被引量:176
标识
DOI:10.1109/jiot.2021.3100755
摘要

Deep Learning (DL) has been widely proposed for botnet attack detection in Internet of Things (IoT) networks.However, the traditional Centralized DL (CDL) method cannot be used to detect previously unknown (zero-day) botnet attack without breaching the data privacy rights of the users.In this paper, we propose Federated Deep Learning (FDL) method for zero-day botnet attack detection to avoid data privacy leakage in IoT edge devices.In this method, an optimal Deep Neural Network (DNN) architecture is employed for network traffic classification.A model parameter server remotely coordinates the independent training of the DNN models in multiple IoT edge devices, while Federated Averaging (FedAvg) algorithm is used to aggregate local model updates.A global DNN model is produced after a number of communication rounds between the model parameter server and the IoT edge devices.Zero-day botnet attack scenarios in IoT edge devices is simulated with the Bot-IoT and N-BaIoT data sets.Experiment results show that FDL model: (a) detects zero-day botnet attacks with high classification performance; (b) guarantees data privacy and security; (c) has low communication overhead (d) requires low memory space for the storage of training data; and (e) has low network latency.Therefore, FDL method outperformed CDL, Localized DL, and Distributed DL methods in this application scenario.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
niu完成签到,获得积分10
刚刚
阿景发布了新的文献求助10
刚刚
xialuoke发布了新的文献求助10
刚刚
chaoschen发布了新的文献求助50
1秒前
2秒前
胡图图完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助卑鄙的熊采纳,获得10
2秒前
2秒前
科目三应助香蕉苹果采纳,获得10
2秒前
小睿宝发布了新的文献求助10
3秒前
ww完成签到,获得积分10
3秒前
斯文败类应助dd采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助Iris采纳,获得10
4秒前
Hello应助刘男采纳,获得10
4秒前
充电宝应助DJQZDS采纳,获得10
4秒前
4秒前
阿明完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
科研通AI6.4应助千峰采纳,获得50
5秒前
灵巧鑫完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
Sponge完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Lucas应助清风采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
Owen应助mm采纳,获得10
8秒前
隐形曼青应助清脆的果糖采纳,获得10
8秒前
fragile发布了新的文献求助10
8秒前
知知完成签到,获得积分10
8秒前
小二郎应助asd459采纳,获得10
8秒前
玉米发布了新的文献求助10
10秒前
奥老师完成签到,获得积分10
11秒前
我是老大应助liz采纳,获得10
11秒前
zxczxc发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6422286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8241174
关于积分的说明 17516843
捐赠科研通 5476343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892815
邀请新用户注册赠送积分活动 1869266
关于科研通互助平台的介绍 1706703