BFL-SDWANTrust:マルチコントローラーSD-WANにおけるセキュアな東西通信のためのブロックチェーン・フェデレーテッド・ラーニング・有効なトラスト・フレームワーク
Muddassar Mushtaq1, Kashif Kifayat2
1Department of Computer Science, Air University, Islamabad 44000, Pakistan.
Sensors (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
まとめ
この研究は,ソフトウェアで定義された広域ネットワーク (SD-WAN) のセキュリティを強化するために,ブロックチェーン・フェデラテッド・ラーニング・エナブル・トラスト・フレームワーク (BFL-SDWANTrust) を導入します. この新しいアプローチは,悪意のあるノードの検出を改善し,中央サーバーなしでデータのプライバシーを確保します.
科学分野:
- コンピュータ ネットワーク
- サイバーセキュリティ
- 機械学習
背景:
- ソフトウェア定義ワイドエリアネットワーク (SD-WAN) は,エンタープライズネットワークの信頼性にとって不可欠ですが,悪意のあるノードに対して脆弱です.
- 悪意のあるノードを検出するための既存の機械学習方法は,低精度とプライバシーの懸念があります.
- 中央化されたSD-WANアーキテクチャは,単一の障害点とパフォーマンスボトルネックを導入します.
研究 の 目的:
- マルチコントローラー SD-WANで東西通信を安全にするために,新しいブロックチェーン・フェデラテッド・ラーニング・エナブル・トラスト・フレームワーク (BFL-SDWANTrust) を提案する.
- 悪意のあるノードの検出を強化し,データのプライバシーを確保することによって,従来のSD-WANの制限に対処します.
- ネットワークの運用と検証の第三者または集中的なエンティティへの依存を排除する.
主な方法:
- エッジ・ノードでのローカル・モデルのトレーニングを可能にするフェデラテッド・ラーニング・アプローチを実装した.
- すべてのネットワーク通信と悪意のあるノード検出トランザクションを検証するためにブロックチェーンベースのネットワークを開発しました.
- BFL-SDWANTrustモデルをInSDNデータセットで評価し,悪意のあるノード検出モデルと比較した.
主要な成果:
- BFL-SDWANTrustは様々な指標でベンチマークモデルに比べて優れたパフォーマンスを達成しました.
- このモデルは高精度 (98.8%),精度 (98.0%),リコール (97.0%),F1スコア (97.7%) を示した.
- トレーニング (12秒) とテスト (3.1秒) の時間を大幅に短縮しました.
結論:
- 提案されたBFL-SDWANTrustは,マルチコントローラーSD-WANにおけるセキュリティとプライバシーを効果的に強化します.
- 連邦学習とブロックチェーンの統合は 悪意のあるノードを検出するための 堅牢で分散したソリューションを提供します
- このフレームワークは,ネットワークエンティティのプライバシーを保持しながら,異質な SD-WAN 環境にわたって改善された汎用化を提供します.
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