Ransomware has become a critical threat to cybersecurity due to its rapid evolution, the necessity for early detection, and growing diversity, posing significant challenges to traditional detection methods. While AI-based approaches had been proposed by prior works to assist ransomware detection, existing methods suffer from three major limitations, ad-hoc feature dependencies, delayed response, and limited adaptability to unseen variants. In this paper, we propose a framework that integrates self-supervised contrastive learning with neural architecture search (NAS) to address these challenges. Specifically, this paper offers three important contributions. (1) We design a contrastive learning framework that incorporates hardware performance counters (HPC) to analyze the runtime behavior of target ransomware. (2) We introduce a customized loss function that encourages early-stage detection of malicious activity, and significantly reduces the detection latency. (3) We deploy a neural architecture search (NAS) framework to automatically construct adaptive model architectures, allowing the detector to flexibly align with unseen ransomware variants. Experimental results show that our proposed method achieves significant improvements in both detection accuracy (up to 16.1%) and response time (up to 6x) compared to existing approaches while maintaining robustness under evasive attacks.


翻译:勒索软件因其快速演变、早期检测的必要性以及日益增长的多样性,已成为网络安全的关键威胁,对传统检测方法构成了重大挑战。尽管先前的研究提出了基于人工智能的方法来辅助勒索软件检测,但现有方法存在三个主要局限:临时特征依赖性、响应延迟以及对未见变种的有限适应性。本文提出了一个将自监督对比学习与神经架构搜索(NAS)相结合的框架以应对这些挑战。具体而言,本文提供了三项重要贡献。(1)我们设计了一个结合硬件性能计数器(HPC)的对比学习框架,用于分析目标勒索软件的运行时行为。(2)我们引入了一种定制的损失函数,鼓励对恶意活动进行早期检测,并显著降低了检测延迟。(3)我们部署了一个神经架构搜索(NAS)框架来自动构建自适应模型架构,使检测器能够灵活适应未见过的勒索软件变种。实验结果表明,与现有方法相比,我们提出的方法在检测准确率(最高提升16.1%)和响应时间(最高提升6倍)方面均取得了显著改进,同时在规避攻击下保持了鲁棒性。

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