As cyber-attacks become increasingly sophisticated and stealthy, it becomes more imperative and challenging to detect intrusion from normal behaviors. Through fine-grained causality analysis, provenance-based intrusion detection systems (PIDS) demonstrated a promising capacity to distinguish benign and malicious behaviors, attracting widespread attention from both industry and academia. Among diverse approaches, rule-based PIDS stands out due to its lightweight overhead, real-time capabilities, and explainability. However, existing rule-based systems suffer low detection accuracy, especially the high false alarms, due to the lack of fine-grained rules and environment-specific configurations. In this paper, we propose CAPTAIN, a rule-based PIDS capable of automatically adapting to diverse environments. Specifically, we propose three adaptive parameters to adjust the detection configuration with respect to nodes, edges, and alarm generation thresholds. We build a differentiable tag propagation framework and utilize the gradient descent algorithm to optimize these adaptive parameters based on the training data. We evaluate our system based on data from DARPA Engagement and simulated environments. The evaluation results demonstrate that CAPTAIN offers better detection accuracy, less detection latency, lower runtime overhead, and more interpretable detection alarms and knowledge compared to the SOTA PIDS.


翻译:随着网络攻击日益复杂化和隐蔽化,从正常行为中检测入侵变得愈发关键且富有挑战性。通过细粒度因果分析,基于溯源的入侵检测系统(PIDS)在区分良性行为和恶意行为方面展现出巨大潜力,引起了工业界和学术界的广泛关注。在众多方法中,基于规则的PIDS因其轻量级开销、实时性和可解释性而脱颖而出。然而,现有基于规则的系统由于缺乏细粒度的规则和特定环境的配置,检测准确率较低,尤其是误报率较高。本文提出CAPTAIN,一种能够自动适应多种环境的基于规则的PIDS。具体而言,我们提出了三个自适应参数,用于调整节点、边及报警生成阈值的检测配置。我们构建了一个可微的标签传播框架,并利用梯度下降算法基于训练数据优化这些自适应参数。我们基于DARPA Engagement项目数据和模拟环境数据对系统进行评估。评估结果表明,与最先进的PIDS相比,CAPTAIN提供了更高的检测准确率、更低的检测延迟、更小的运行时开销,以及更具可解释性的检测报警和知识。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习系统设计系统评估标准
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
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
2+阅读 · 2017年12月31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
2+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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
4+阅读 · 今天13:50
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 今天13:33
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
2+阅读 · 2017年12月31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
2+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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员