2023年4月ChineseJournalofNetworkandInformationSecurityApril2023第9卷第2期网络与信息安全学报Vol.9No.2基于轻量级梯度提升机优化的工业互联网入侵检测方法胡向东1,2，唐玲玲1（1.重庆邮电大学自动化学院/工业互联网学院，重庆400065；2.重庆邮电大学现代邮政学院，重庆400065）摘要：入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术，对于确保工业互联网安全起着至关重要的作用。为了满足工业互联网高准确率和高实时性的入侵检测需求，提出基于轻量级梯度提升机优化的工业互联网入侵检测方法。针对工业互联网业务数据中难分类样本导致检测准确率低的问题，改进轻量级梯度提升机原有的损失函数为焦点损失函数，该损失函数可自适应动态调节不同类别数据样本的损失值和权重，支持模型在训练过程中降低易分类样本的权重，进而提高难分类样本的检测准确率；针对轻量级梯度提升机参数较多并且对模型的检测准确率、检测时间和拟合程度等影响较大的问题，利用果蝇优化算法选择模型的最优参数组合；在密西西比州立大学提供的天然气管道数据集上得到模型的最优参数组合并进行验证，并在储水罐数据集上进一步验证所提模型的有效性。实验结果表明，采用所提方法改进的模型在天然气管道数据集上的检测准确率较对比模型最少提高了3.14%，检测时间较对比模型中的随机森林和支持向量机分别降低了0.35s和19.53s，较决策树和极端梯度提升机分别增加了0.06s和0.02s，同时在储水罐数据集上取得了良好的检测结果。因此证明所提方法可以很好地识别工业互联网业务数据中的攻击数据样本，提升了在工业互联网入侵检测中的实用性。关键词：工业互联网；入侵检测；轻量级梯度提升机；焦点损失函数；果蝇优化算法中图分类号：TN918.91文献标志码：ADOI:10.11959/j.issn.2096−109x.2023020MethodonintrusiondetectionforindustrialinternetbasedonlightgradientboostingmachineHUXiangdong1,2,TANGLingling11.CollegeofAutomation/InstituteofIndustrialInternet,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,China2.CollegeofModernPosts,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,ChinaAbstract:Intrusiondetectionisacriticalsecurityprotectiontechnologyintheindustrialinternet,anditplaysavitalroleinensuringthesecurityofthesystem.Inordertomeettherequirementsofhighaccuracyandhighreal-time收稿日期：2022−05−16；修...
