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基于轻量级CNN的恶意软件家族分类模型

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简介:
本研究提出了一种基于轻量级卷积神经网络(CNN)的新型方法,用于有效识别和分类恶意软件家族。通过减少计算复杂度并保持高准确率,该模型适用于资源受限环境中的实时安全防护需求。 基于卷积神经网络(CNN)的恶意代码分类方法存在计算资源消耗较大的问题。为了降低分类过程中的计算量和参数量,我们构建了一种新的模型:该模型结合了恶意代码可视化技术和轻量化CNN架构Mobilenet v2。具体来说,我们将恶意软件转换为灰度图像,并通过这些图来衡量同一家族的恶意软件在结构上的相似性。利用深度可分离卷积技术训练神经网络以自动提取纹理特征,并使用Softmax分类器进行家族分类。 实验结果显示,该模型对恶意代码的平均准确率达到了99.32%,比传统的可视化方法高出2.14个百分点。

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客服
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  • CNN
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    本研究提出了一种基于轻量级卷积神经网络(CNN)的新型方法,用于有效识别和分类恶意软件家族。通过减少计算复杂度并保持高准确率,该模型适用于资源受限环境中的实时安全防护需求。 基于卷积神经网络(CNN)的恶意代码分类方法存在计算资源消耗较大的问题。为了降低分类过程中的计算量和参数量,我们构建了一种新的模型:该模型结合了恶意代码可视化技术和轻量化CNN架构Mobilenet v2。具体来说,我们将恶意软件转换为灰度图像,并通过这些图来衡量同一家族的恶意软件在结构上的相似性。利用深度可分离卷积技术训练神经网络以自动提取纹理特征,并使用Softmax分类器进行家族分类。 实验结果显示,该模型对恶意代码的平均准确率达到了99.32%,比传统的可视化方法高出2.14个百分点。
  • 超图神经网络方法
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    本研究提出了一种创新性的超图神经网络模型,专门用于复杂网络环境中的恶意流量识别与分类。该模型通过深度学习技术有效提升了网络安全防护水平,为保障数据传输的安全性提供了新的解决方案。 随着网络的普及与依赖程度不断增加,恶意流量泛滥已成为网络安全领域的一大挑战。在数字时代背景下,网络攻击者不断探索新的入侵手段以窃取数据、破坏服务并侵入系统。为了有效应对这些持续性的威胁,并减少由此带来的损失,开发更高效的入侵检测系统至关重要。然而,现有的恶意流量分类方法存在一些局限性,尤其是过度依赖于对特定数据特征的选择。 为提升此类模型的性能与准确性,我们提出了一种基于超图神经网络(HGNN)的新颖方法来实现恶意流量分类。该方案的核心在于将流量数据转换成超图结构,并运用HGNN捕捉其中的空间特性。相较传统方式,这种方法能够更全面地分析不同数据间的关系,进而更加准确地识别和描述恶意行为的特征。 为了进一步优化模型性能并处理时间维度上的变化性,我们引入了循环神经网络(RNN)。结合这两种技术后,所提取出的时空信息可以被用来进行精准分类。这不仅有助于发现潜在威胁,还能显著提高系统的整体安全性。 通过一系列实验测试证明,该HGNN+RNN组合模型在有效识别与处理恶意流量方面表现出色,并且能够高效地从复杂数据中提炼关键特征以改善分类效果。
  • 数据集
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    本数据集包含各类恶意软件样本及其特征信息,旨在为研究人员提供一个全面分析与研究恶意软件的基础平台。 为了有效地分析和分类大量的文件数据,并利用已知的恶意软件样本进行训练,参赛者需要预测每个新的恶意软件样本属于哪一类(家族)。这是一个多分类问题,包含9个类别,用数字0到8来标识。 近年来,恶意软件行业已经成为一个涉及大量资金并且高度组织化的领域。许多大型企业集团投入巨资开发反恶意软件机制以查找和阻止肆意妄为的恶意软件开发者。与此同时,这些恶意软件给使用计算机系统的用户带来了诸多不必要的烦恼以及经济损失。 数据集由训练部分和测试部分组成,总共有超过10万个样本,并包含70个字段信息。其中,“id”字段是每个样本唯一的标识符,“label”表示该样本所属的恶意软件类别。从整个数据集中抽取5万条作为训练集,8千条作为测试集,并对某些敏感的信息进行脱敏处理。 特别需要注意的是,特征主要来源于asm文件信息,例如“linecount_asm”代表asm文件中的行数,“size_asm”则表示asm文件大小。其他与asm相关的特征字段都以“asm_commands”为前缀,这些可以理解为在asm中使用的特定命令。
  • :构建智能反系统-源码
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    本项目旨在开发一种先进的智能反恶意软件系统,通过机器学习技术对恶意软件进行高效准确的分类。提供源代码以供研究和改进。 构建智能反恶意软件系统:采用支持向量机进行深度学习的恶意软件分类方法 有效且高效地缓解恶意软件一直是信息安全领域的重要目标。开发能够抵御新型未知威胁的反恶意软件系统,可以为多个行业带来显著益处。 我们设想了一种利用深度学习(DL)模型的强大功能来构建智能反恶意软件系统的方案。通过数学概括的方法,该系统能检测新发布的恶意软件,并识别其所属家族类型。换句话说,我们的目标是找到一个映射关系f:x→y,其中x代表给定的恶意软件样本,而y为其对应的恶意软件类别。 为此我们使用了Malimg数据集进行研究和实验。此数据集中包含了从各种二进制文件中提取并处理成图像形式的大量恶意软件实例。基于该数据集,我们训练了几种深度学习模型以对不同家族的恶意软件进行分类:CNN-SVM、GRU-SVM 和 MLP-SVM。 实验证据表明,在这几种模型当中,GRU-SVM表现最为突出,其预测准确率达到了约84.92%。这一结果合乎情理地反映了循环神经网络(RNN)在处理序列数据上的优势,特别是在应对复杂且变化多端的恶意软件特征时尤为有效。
  • 集成网络流识别
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    本研究提出了一种基于集成学习方法的恶意网络流量识别技术,通过组合多个分类模型提高检测准确率和鲁棒性。 为解决当前网络大数据环境中因部分攻击步骤样本缺失而导致的攻击模型训练准确性不足的问题以及现有集成分类器在构建多级分类器方面的局限性,本段落提出了一种基于多层集成分类器的恶意网络流量检测方法。该方案首先运用无监督学习框架对数据进行预处理,并将其聚类成不同的簇;同时,针对每个簇执行噪音处理操作。随后,设计一个多层集成分类器MLDE来识别和评估网络中的恶意流量。 在构建MLDE时,底层采用基础分类器,而上层则选用不同类型的元分类器(如bagging、AdaBoost等)。这种分层次的结构不仅简化了框架的设计流程,还能够高效地并行处理大规模数据集。此外,该架构具备动态调整集成规模的能力,以适应不同的数据量需求。 实验结果表明,在MLDE体系中当底层使用随机森林分类器,第二层采用bagging集成方法和第三层应用AdaBoost算法时,其检测性能达到了最优状态,AUC值可高达0.999。
  • 深度学习VirusSign:可视化实验
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    本研究提出了一种名为VirusSign的方法,利用深度学习技术对恶意软件进行高效且准确的分类。通过可视化分析,该方法揭示了恶意软件的关键特征和模式,为网络安全提供了有力支持。 在信息化时代,恶意软件的威胁日益严重,安全防护技术也在不断发展。利用深度学习进行恶意软件分类已经成为研究热点之一。VirusSign项目正是这样一项创新性的实践,它通过深度学习技术实现了对恶意软件高效、准确地分类,并提供了可视化的分析结果。 该项目的核心在于将深度学习模型应用于恶意软件的特征提取和分类任务中。其中使用的预训练模型是VGG16,这是一个在图像识别领域表现优秀的卷积神经网络(CNN)模型。VGG16以其深层结构及小尺寸滤波器闻名,在保持高精度的同时能够处理大量数据。 为了实现对恶意软件的有效分类,首先需要将二进制的恶意文件转换成适合深度学习模型输入的形式。这通常包括通过滑动窗口技术切割文件或提取静态分析中的特定元数据和代码特征等方式来生成所需特征表示。这些特征可能包含API调用序列、字符串及指令序列等信息,它们构成了恶意软件特有的“指纹”。 当VGG16接收到上述特征表示后,会经过多层卷积与池化操作逐步捕获不同层次的模式,并通过全连接层学习到高级抽象特征;最终借助softmax函数输出每个样本属于某一类别的概率。在此过程中,模型根据训练数据自动调整权重以最小化预测类别和真实类别的差异。 在VirusSign项目中,构建高质量的数据集至关重要。该数据集应包含大量标记好的恶意软件样本,并涵盖各种类型如病毒、木马及蠕虫等。一般而言,这类数据会被划分为训练集、验证集以及测试集以确保模型的性能评估并防止过拟合现象发生。 此外,Jupyter Notebook作为项目的主要开发环境提供了一个交互式的界面使研究人员能够方便地编写代码执行实验展示结果。通过该平台用户可以清晰观察到每一层输出内容了解模型如何学习识别恶意软件特征,并且便于调整优化参数设置。 VirusSign项目利用深度学习技术及VGG16模型为恶意软件分类提供了强大直观的方法,不仅提高了检测精度还促进了对恶意行为的理解对于增强网络安全防护能力具有重要意义。有兴趣深入研究该领域的人员可以通过该项目获得宝贵的参考与实践机会。
  • CNN综述
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    本文综述了轻量级卷积神经网络的研究进展与最新成果,探讨其设计原则、优化技术和应用场景。 常用轻量级卷积神经网络包括CondenseNet、DenseNet、MnasNet、MobileNets、MobileNetV2、NASNet、PVANET、ShuffleNet、ShuffleNetV2、SqueezeNet和Xception。
  • 机器学习Android检测设计.zip
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    本项目旨在利用机器学习技术开发高效的Android恶意软件检测模型。通过分析大量应用样本数据,识别潜在威胁特征,提升移动设备安全防护能力。 在Android平台上,随着移动应用的快速增长,恶意软件的数量也在不断增加,并对用户的数据安全和隐私构成了严重威胁。为了保护用户不受这些恶意程序的影响,利用机器学习技术构建Android恶意软件检测模型已成为一种有效的手段。“利用机器学习实现android恶意软件检测模型.zip”很可能包含了一系列与此主题相关的资料,包括数据集、代码实现以及研究报告等。 机器学习通过让计算机在大量数据上进行训练来自动识别模式并做出预测。在Android恶意软件检测中,我们可以使用多种算法,如决策树、随机森林、支持向量机(SVM)、朴素贝叶斯和神经网络等。这些模型通过对应用的特征进行分析,例如权限请求、API调用模式以及代码结构等来区分恶意软件与良性应用。 1. **数据收集与预处理**:需要一个包含大量恶意软件和良性应用程序的数据集,如AndroZoo、Drebin或MalGenome等。数据预处理步骤包括特征提取(例如反编译APK文件以获取XML配置、DEX代码及资源文件信息)、异常值检测以及缺失值处理。 2. **特征工程**:这是关键的一步,涉及选择能够有效区分恶意软件和良性应用的特征。可能的选择有请求的系统权限、使用的敏感API、字符串分析(如URL、域名或关键字)等。 3. **模型训练与选择**:使用选定算法对预处理后的数据进行训练,并通过交叉验证评估不同模型的表现,如准确率、召回率及F1分数等指标。最终会选择性能最佳的模型。 4. **模型优化**:这可能包括调整超参数、集成学习(例如bagging和boosting)或者采用深度学习方法(比如卷积神经网络或循环神经网络),以增强模型的学习能力。 5. **实时检测**:将训练好的模型部署到实际环境中,对新安装的应用程序进行即时检测,并在发现潜在恶意行为时发出警报或采取阻止措施。 6. **模型更新**:由于新的威胁不断出现,因此需要定期更新和优化已有的模型以保持其有效性。 7. **性能评估**:持续监控误报率与漏报率,确保模型既能有效保护用户免受恶意软件侵害又不会过度干扰正常应用的使用体验。 尽管机器学习技术能够显著提高Android恶意软件检测的效率,但也面临着诸如对抗性样本、解释性差以及计算资源需求高等挑战。因此,研究人员正探索更先进的方法如半监督学习、迁移学习或生成对抗网络(GANs)来改进模型性能。“利用机器学习实现android恶意软件检测模型.zip”可能涵盖了数据收集到实际应用全过程所需的技术资料与工具,为深入研究Android安全及机器学习的应用提供了宝贵的学习资源。