Deep learning-based malware detectors have been shown to be susceptible to adversarial malware examples, i.e. malware examples that have been deliberately manipulated in order to avoid detection. In light of the vulnerability of deep learning detectors to subtle input file modifications, we propose a practical defense against adversarial malware examples inspired by (de)randomized smoothing. In this work, we reduce the chances of sampling adversarial content injected by malware authors by selecting correlated subsets of bytes, rather than using Gaussian noise to randomize inputs like in the Computer Vision (CV) domain. During training, our ablation-based smoothing scheme trains a base classifier to make classifications on a subset of contiguous bytes or chunk of bytes. At test time, a large number of chunks are then classified by a base classifier and the consensus among these classifications is then reported as the final prediction. We propose two strategies to determine the location of the chunks used for classification: (1) randomly selecting the locations of the chunks and (2) selecting contiguous adjacent chunks. To showcase the effectiveness of our approach, we have trained two classifiers with our chunk-based ablation schemes on the BODMAS dataset. Our findings reveal that the chunk-based smoothing classifiers exhibit greater resilience against adversarial malware examples generated with state-of-the-are evasion attacks, outperforming a non-smoothed classifier and a randomized smoothing-based classifier by a great margin.


翻译:基于深度学习的恶意软件检测器已被证明易受对抗性恶意软件示例的影响,即那些为逃避检测而被故意篡改的恶意软件示例。鉴于深度学习检测器对细微输入文件修改的脆弱性,我们提出了一种受(去)随机化平滑启发的实用防御方法,以应对对抗性恶意软件示例。在本工作中,我们通过选择字节的相关子集来降低恶意软件作者注入对抗性内容的采样概率,而非像计算机视觉领域那样使用高斯噪声对输入进行随机化。在训练阶段,我们的基于消融的平滑方案训练一个基础分类器,对连续字节子集或字节块进行分类。在测试阶段,大量字节块由基础分类器进行分类,这些分类结果之间的共识被报告为最终预测。我们提出了两种确定分类所用字节块位置的策略:(1)随机选择字节块位置;(2)选择连续相邻的字节块。为展示我们方法的有效性,我们在BODMAS数据集上使用基于字节块的消融方案训练了两个分类器。研究结果表明,基于字节块的平滑分类器对采用最新逃避攻击生成的对抗性恶意软件示例表现出更强的鲁棒性,其性能远超非平滑分类器和基于随机化平滑的分类器。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
28+阅读 · 2021年10月1日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
VIP会员
最新内容
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
2+阅读 · 5月31日
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
19+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
专知会员服务
10+阅读 · 5月30日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015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
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员