面向工业信息物理系统的入侵检测模型建立方法技术方案

本发明专利技术公开了一种面向工业信息物理系统的入侵检测模型建立方法，可信机构生成公钥和私钥，云服务器设定入侵检测模型的初始参数及训练参数，并将其发送给K个工业信息物理系统代理(简称工业代理)；每个工业代理收到这些参数后，基于自己的私有数据资源于本地训练自己的入侵检测模型，后利用公钥加密模型参数，加密后的模型参数上传至云服务器；云服务器为每个工业代理计算贡献率，并将K个加密后的模型参数在密文上进行聚合，聚合后的密文反馈至工业代理；工业代理利用私钥解密密文，后获得更新后的模型参数，即本地的入侵检测模型被更新；经过云服务器与工业代理的R轮交互后，得到了一个全面的、适用于各个工业信息物理系统的入侵检测模型。

Intrusion detection model building method for industrial information physical system

【技术实现步骤摘要】
面向工业信息物理系统的入侵检测模型建立方法
本专利技术涉及工业信息物理系统
，尤其涉及一种面向工业信息物理系统的入侵检测模型建立方法。
技术介绍
信息物理系统(cyberphysicalsystems，简称CPS)作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。信息物理系统包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。它注重计算资源与物理资源的紧密结合与协调，主要用于一些智能系统上如设备互联。工业信息物理系统通常被称为工业环境中大规模、地理分散、复杂且异构的物联网(IoT)，其结构图如图1所示，如智能电网、自动化的交通系统和天然气管道系统。工业信息物理系统封装了智能网和计算技术，如5G(及以上)、软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化、云计算和人工智能(AI)，并与现有的工业控制系统(ICSs)结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.面向工业信息物理系统的入侵检测模型建立方法，其特征在于，入侵检测模型基于联邦深度学习框架创建，并包括以下内容：/n可信机构生成公钥和私钥，并于云服务器与每个工业代理之间建立安全信道，云服务器设定入侵检测模型的初始模型参数及模型训练参数，并为每个工业代理计算贡献率，K个工业代理分别从云服务器接收初始模型参数及模型训练参数；/n每个工业代理均使用自己的私有数据资源于本地训练入侵检测模型，后利用公钥加密模型参数，加密后的模型参数被工业代理上传至云服务器；/n云服务器聚合K个加密后的模型参数和K个工业代理的贡献率，聚合后的密文反馈至工业代理；/n工业代理利用私钥解密密文，后获得更新后的模型参数，即...

【技术特征摘要】
1.面向工业信息物理系统的入侵检测模型建立方法，其特征在于，入侵检测模型基于联邦深度学习框架创建，并包括以下内容：
可信机构生成公钥和私钥，并于云服务器与每个工业代理之间建立安全信道，云服务器设定入侵检测模型的初始模型参数及模型训练参数，并为每个工业代理计算贡献率，K个工业代理分别从云服务器接收初始模型参数及模型训练参数；
每个工业代理均使用自己的私有数据资源于本地训练入侵检测模型，后利用公钥加密模型参数，加密后的模型参数被工业代理上传至云服务器；
云服务器聚合K个加密后的模型参数和K个工业代理的贡献率，聚合后的密文反馈至工业代理；
工业代理利用私钥解密密文，后获得更新后的模型参数，即入侵检测模型的模型参数被更新；
经过R轮云服务器与工业代理的上述交互后，获得基于深度学习的入侵检测模型。


2.根据权利要求1所述的面向工业信息物理系统的入侵检测模型建立方法，其特征在于，每个工业代理将其私有数据资源的大小Nk报告给云服务器，其中贡献率αk＝Nk/(N1+N2+…+NK)。


3.根据权利要求1所述的面向工业信息物理系统的入侵检测模型建立方法，其特征在于，入侵检测模型包括卷积神经网络模块、门控循环单元模块、多层感知机模块和归一化指数函数层；
输入数据样本x，门控循环单元模块和卷积神经网络模块以不同的方式处理x分别输出v和μ；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贝贝，宋佳芮，武玉豪，朱永彬，黄猛，石雅欣，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51