基于CNN和犹豫模糊决策的欺诈攻击检测

蔡红云; 袁世林; 温玉; 任继超; 孟洁

doi:10.15961/j.jsuese.202100979

工程科学与技术 ›› 2022, Vol. 54 ›› Issue (03) : 80 -90. DOI: 10.15961/j.jsuese.202100979

基于CNN和犹豫模糊决策的欺诈攻击检测

蔡红云, 袁世林, 温玉, 任继超, 孟洁

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摘要

推荐系统能够有效缓解互联网的迅猛发展带来的信息过载问题，但欺诈攻击的存在制约了推荐系统的健康发展，因此如何准确、高效地检测欺诈攻击是推荐系统安全领域的重要问题。已有检测方法往往依赖专家知识人工提取检测特征或基于深度学习自动获取某一视角下的检测特征，在此基础上通过硬分类找出攻击用户，导致检测性能不佳。因此，本文同时考虑多视角下的特征自动提取，引入模糊决策，提出了一种基于CNN和犹豫模糊集的欺诈攻击检测方法（简称CNN-HFS）。首先，对每个用户分别从评分值、评分偏好和评分时间视角抽取3个行为矩阵，利用双三次插值法对3个矩阵进行缩放得到对应的密集评分矩阵、密集偏好矩阵和密集时间矩阵；然后，将每个用户任意视角下的缩放矩阵视为一个图像，在3个不同视角下分别训练CNN，并计算任意用户在每个视角下属于攻击用户类的隶属度；最后，引入模糊犹豫集对多视角下的检测结果进行综合决策，根据决策结果识别出攻击用户。为了验证CNN-HFS的有效性，选取SVM-TIA、CoDetector、CNN-SAD、SDAEs-PCA、CNN-R、CNN-P和CNN-T作为对比方法，在MovieLens 1M和Amazon数据集上对精确率、召回率和F1-measure值3个评价指标进行实验评估。实验结果表明，本文所提方法在3个评价指标上明显优于其他7种对比方法，可以获得更高的检测性能。