Machine Learning (ML) techniques facilitate automating malicious software (malware for short) detection, but suffer from evasion attacks. Many researchers counter such attacks in heuristic manners short of both theoretical guarantees and defense effectiveness. We hence propose a new adversarial training framework, termed Principled Adversarial Malware Detection (PAD), which encourages convergence guarantees for robust optimization methods. PAD lays on a learnable convex measurement that quantifies distribution-wise discrete perturbations and protects the malware detector from adversaries, by which for smooth detectors, adversarial training can be performed heuristically with theoretical treatments. To promote defense effectiveness, we propose a new mixture of attacks to instantiate PAD for enhancing the deep neural network-based measurement and malware detector. Experimental results on two Android malware datasets demonstrate: (i) the proposed method significantly outperforms the state-of-the-art defenses; (ii) it can harden the ML-based malware detection against 27 evasion attacks with detection accuracies greater than 83.45%, while suffering an accuracy decrease smaller than 2.16% in the absence of attacks; (iii) it matches or outperforms many anti-malware scanners in VirusTotal service against realistic adversarial malware.


翻译:机器学习( ML) 技术便利了恶意软件( 短短软件) 的检测自动化,但遭受了规避的攻击。 许多研究人员以超常方式对抗这种攻击,但缺乏理论保障和防御效力。 因此,我们提出了一个新的对抗性培训框架,称为“ 原则反反向软件探测( PAD ),这鼓励了强力优化方法的趋同保障。 PAD 的实验结果显示:(一) 拟议的方法大大超越了国家技术防御系统;(二) 它可以使基于ML的恶意检测系统对27次规避攻击的恶意检测系统更加坚固,其检测能力超过83.45%;为了提高防御效果,我们提议了一种新型攻击组合,即时将PAD用于增强基于深度神经网络的测量和恶意软件探测器。 两个机器人恶意软件数据集的实验结果显示:(一) 拟议方法大大超越了国家技术防御系统;(二) 它可以使基于ML的恶意检测系统对27次规避攻击的恶意检测系统,其检测能力超过83.45%,同时在缺乏实际的磁标中要降低2.16%。

0
下载
关闭预览

相关内容

迄今为止,产品设计师最友好的交互动画软件。

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
46+阅读 · 2020年7月4日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
38+阅读 · 2020年3月10日
Generative Adversarial Networks: A Survey and Taxonomy
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
VIP会员
Top
微信扫码咨询专知VIP会员