Recent years have witnessed a growing focus on automated software vulnerability detection. Notably, deep learning (DL)-based methods, which employ source code for the implicit acquisition of vulnerability patterns, have demonstrated superior performance compared to other approaches. However, the DL-based approaches are still hard to capture the vulnerability-related information from the whole code snippet, since the vulnerable parts usually account for only a small proportion. As evidenced by our experiments, the approaches tend to excessively emphasize semantic information, potentially leading to limited vulnerability detection performance in practical scenarios. First, they cannot well distinguish between the code snippets before (i.e., vulnerable code) and after (i.e., non-vulnerable code) developers' fixes due to the minimal code changes. Besides, substituting user-defined identifiers with placeholders (e.g., "VAR1" and "FUN1") in obvious performance degradation at up to 14.53% with respect to the F1 score. To mitigate these issues, we propose to leverage the vulnerable and corresponding fixed code snippets, in which the minimal changes can provide hints about semantic-agnostic features for vulnerability detection. In this paper, we propose a software vulneRability dEteCtion framework with zerO-sum game and prototype learNing, named RECON. In RECON, we propose a zero-sum game construction module. Distinguishing the vulnerable code from the corresponding fixed code is regarded as one player (i.e. Calibrator), while the conventional vulnerability detection is another player (i.e. Detector) in the zero-sum game. The goal is to capture the semantic-agnostic features of the first player for enhancing the second player's performance for vulnerability detection. Experiments on the public benchmark dataset show that RECON outperforms the state-of-the-art baseline by 6.29% in F1 score.


翻译:[摘要] 近年来,自动化软件漏洞检测日益受到关注。值得注意的是,基于深度学习的方法通过源代码隐式获取漏洞模式,其性能已显著优于其他方法。然而,由于漏洞代码仅占整个代码片段的极小比例,基于深度学习的方法仍难以从完整代码片段中准确捕获漏洞相关信息。实验表明,此类方法往往过度强调语义信息,可能导致实际场景中漏洞检测性能受限。首先,由于开发者修复前后的代码变更极小,模型难以有效区分修复前(即存在漏洞的代码)与修复后(即无漏洞代码)的代码片段。此外,使用占位符(如“VAR1”和“FUN1”)替换用户自定义标识符后,F1分数会显著下降至多14.53%。针对这些问题,我们提出利用存在漏洞的代码及其对应的修复后代码片段——这些微小的代码变更可为漏洞检测提供与语义无关的线索。本文提出的RECON框架融合了零和博弈与原型学习机制,通过零和博弈构造模块,将区分漏洞代码与修复后代码视为博弈一方的校准器,而传统漏洞检测作为博弈另一方的检测器,旨在捕获校准器中的语义无关特征以提升检测器的漏洞检测性能。在公开基准数据集上的实验表明,RECON在F1分数上较现有最优基线模型提升6.29%。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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
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
4+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
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
4+阅读 · 6月17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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员