基于可解释性的Android恶意软件检测
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国家自然科学基金(62062020)


Interpretability-based Android Malware Detection
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    摘要:

    针对Android恶意软件检测, 通常仅有检测结果缺乏对其检测结果的可解释性. 基于此, 从可解释性的角度分析Android恶意软件检测, 综合利用多层感知机和注意力机制提出一种可解释性的Android恶意软件检测方法(multilayer perceptron attention-method, MLP_At). 通过提取Android恶意软件的应用权限和应用程序接口(application programming interface, API)特征来进行数据预处理生成特征信息, 采用多层感知机对特征学习. 最后, 利用BP算法对学习到的数据进行分类识别. 在多层感知机中引入注意力机制, 以捕获敏感特征, 根据敏感特征生成描述来解释应用的核心恶意行为. 实验结果表明所提方法能有效检测恶意软件, 与SVM、RF、XGBoost相比准确率分别提高了3.65%、3.70%和2.93%, 并能准确地揭示软件的恶意行为. 此外, 该方法还可以解释样本被错误分类的原因.

    Abstract:

    As the detection result lacks interpretability, the Android malware detection is analyzed in terms of interpretability. This study proposes an interpretable Android malware detection method (multilayer perceptron attention method, MLP_At) comprehensively using the multilayer perceptron and attention mechanism. By extracting permissions and application programming interface (API) features from Android malware, it performs data preprocessing on the proposed features to generate feature information, and multilayer perceptrons are utilized for learning features. Finally, the learned data is classified by the BP algorithm. The attention mechanism is introduced in the multilayer perceptron to capture sensitive features and generate descriptions based on the sensitive features to explain the core malicious behavior of the application. The experimental results show that the proposed method can effectively detect malware and the accuracy is improved by 3.65%, 3.70%, and 2.93% compared with that of SVM, RF and XGBoost, respectively. The method can accurately reveal the malicious behavior of the software and can also explain the reasons why samples are misclassified.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

黄海彬,万良,褚堃.基于可解释性的Android恶意软件检测.计算机系统应用,2022,31(12):29-40

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  • 收稿日期:2022-03-06
  • 最后修改日期:2022-04-02
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  • 在线发布日期: 2022-07-15
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