Digital twins-enabled zero touch network: A smart contract and explainable AI integrated cybersecurity framework
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Kumar Randhir; Aljuhani Ahamed; Javeed Danish; Kumar Prabhat; Islam Shareeful; Islam AKM Najmul
Tiivistelmä
Data-driven modeling using Artificial Intelligence (AI) is envisioned as a key enabling technology for Zero Touch Network (ZTN) management. Specifically, AI has shown huge potential for automating and modeling the threat detection mechanism of complicated wireless systems. The current data-driven AI systems, however, lack transparency and accountability in their decisions, and assuring the reliability and trustworthiness of the data collected from participating entities is an important obstacle to threat detection and decision-making. To this end, we integrate smart contracts with eXplainable AI (XAI) to design a robust cybersecurity framework for ZTN. The proposed framework uses a blockchain and smart contract-enabled access control and authentication mechanism to ensure trust among the participating entities. Additionally, with the collected data, we designed Digital Twins (DTs) for simulating the attack detection operation in the ZTN environment. Specifically, to provide a platform for analysis and the development of an Intrusion Detection System (IDS), the DTs are equipped with a variety of process-aware attack scenarios. A Self Attention-based Long Short Term Memory (SALSTM) network is used to evaluate the attack detection capabilities of the proposed framework. Furthermore, the explainability of the proposed AI-based IDS is achieved using the SHapley Additive exPlanations (SHAP) tool. The experimental results using N-BaIoT and a self-generated DTs dataset confirm the superiority of the proposed framework over some baseline and state-of-the-art techniques.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei tietoa
DOI
10.1016/j.future.2024.02.015
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä