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专利号: 2021104860505
申请人: 河北师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-10-31
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于生成式对抗网络的恶意代码对抗样本自动生成方法,其特征在于包括如下步骤:

步骤1、选定训练用的恶意PE文件和良性PE文件,对PE文件进行如下操作:

1.1)提取各文件的结构特征;

1.2)将提取到的特征无重复的存储形成初始特征库;

1.3)将各文件与所述初始特征库中的所有特征做存在性特征映射,得到所述恶意PE文件与良性PE文件各自的初始特征映射向量;

步骤2、将上面得到所述初始特征映射向量输入到生成式对抗网络GAN进行训练,生成对抗特征映射向量;将此向量与所述初始特征库做对应性映射,得到对抗特征并无重复的保存生成对抗特征库;

步骤3、参照所述对抗特征库,利用进化算法对上述训练用的恶意PE文件进行对抗性修改,得到对抗性修改文件集;

步骤4、利用静态检测模型对步骤3中得到的对抗性修改文件集进行筛选,选择出被分类器标记为良性的文件作为规避样本集;

步骤5、对上述规避样本集进行恶意功能验证,将保留训练用恶意PE文件功能的规避样本作为恶意代码对抗样本文件进行输出;

所述步骤2中生成对抗特征映射向量的具体操作如下:S1:随机生成一取值范围为[0,1)噪声向量Z,将向量Z和恶意PE文件的初始特征映射向量X作为输入传递给GAN的生成器G,输出对抗特征映射向量G(x,z);生成器G的损失函数公LG为:

其中,x是所述恶意PE文件的初始特征映射向量X中的某一元素,Puniform[0,1)表示均匀分布在[0,1)范围内的随机数,E是求logD(G(x,z))的数学期望,D(G(x,z))是GAN中鉴别器D对所述对抗特征映射向量G(x,z)的预测结果;

S2:将S1中得到的对抗特征映射向量G(x,z)和良性PE文件的初始特征映射向量Y一并输入至GAN的鉴别器D和黑盒探测器f,所述黑盒探测器f对初始特征映射向量Y的预测结果用来对鉴别器D进行拟合,所述鉴别器D对G(x,z)的预测结果反馈至所述生成器G中,所述鉴别器D的损失函数为:

LD=Eg∈G(x,z)H(D(g),f(g))+Ey∈YH(D(y),f(y))      (2)其中,g表示所述对抗特征映射向量G(x,z)的某一元素,G(g)表示鉴别器D对g的预测结果,f(g)表示黑盒探测器f对g的预测结果,y表示良性PE文件的初始特征映射向量Y的某一元素,D(y)表示鉴别器D对y的预测结果,f(y)表示黑盒探测器f对y的预测结果;H(a,b)表示参数a与b距离度量函数,H(a,b)=|a‑b|;

S3:判断所述生成器G和所述鉴别器D的损失函数是否收敛,如果达到收敛状态,停止迭代,由生成器G输出对抗特征向量G(x,z)并无重复的保存成对抗特征库;否则继续迭代。

2.根据权利要求1所述的一种基于生成式对抗网络的恶意代码对抗样本自动生成方法,其特征在于步骤4中的所述静态检测模型为MalConv。

3.根据权利要求1所述的一种基于生成式对抗网络的恶意代码对抗样本自动生成方法,其特征在于所述步骤5中对规避样本集进行恶意功能验证的评价模型为Cuckoo sandbox,其验证公式为:

其中,B表示训练用恶意PE文件的恶意行为,num(B)表示恶意行为的数量,Beva表示步骤

4得到的规避样本的恶意行为,hits(B,Beva)表示训练用恶意PE文件与规避样本之间相同的恶意行为,sim(B,Beva)表示两者之间恶意行为的相似度。

4.根据权利要求1所述的一种基于生成式对抗网络的恶意代码对抗样本自动生成方法,其特征在于所述步骤1.1中所述的结构特征为Section names特征和Import function特征。

5.根据权利要求1所述的一种基于生成式对抗网络的恶意代码对抗样本自动生成方法,其特征在于所述步骤1.1中提取文件结构特征的算法为lief算法。