MỞ ĐẦU MỞ DAU Trong những năm trở lại đây, hệ điều hành Android và các thiết bị di động đang trên đà phát triển mạnh mẽ, hàng tỷ thiết bị được phát hành cho đến từ hàng chục ngàn nhà sản xuất ra đời, thách thức về tội phạm mạng vẫn là mối đe dọa lớn nhất trên không gian mạng. Và mã độc trên các thiết bị này là loại hình tắn công kỹ thuật tan công phổ biến nhất đối với các người dùng, tổ chức tài chính, doanh nghiệp từ cả trong nước cho đến ngoài nước. Tan công mã độc là các hoạt động phi pháp nhằm lấy cắp thông tin có tính chất quan trọng như tên người dùng, mật khẩu đăng nhập, tài khoản đăng nhập ngân hàng cùng với các dữ liệu nhạy cảm khác được lưu trữ trên các thiết bị dị động phổ biến ngày nay. Ví dụ: Gần đây, kẻ tấn công đã tạo ra một loại mã độc có tên là Xenomorph, phần mềm độc hại này đã phát hành một phiên bản mới bổ sung các khả năng quan trọng, thực hiện các cuộc tan công phá hoại, phan mềm này sử dụng phương thức có tên là khung hệ thống chuyển giao tự động (ATS) và khả năng đánh cắp thông tin đăng nhập cua hon 400 ngân hàng trong và ngoài nước.
Ngoài ra các cuộc tấn công mã độc này có thẻ sẽ trở nên khó phát hiện hơn trong tương lai vì những kẻ tan công thực hiện liên tục các hành động thay đổi chiến lược và cô gắng tạo ra các mẫu mã độc mới khiến chúng trông giống thật nhất có thé, bằng cách sử dụng máy học, trí thông minh nhân tạo đề lần tránh và qua mặt các trình phát hiện phổ biến hiện nay. Trong luận văn này, tác giả nghiên cứu và đề xuất một mô hình phát hiện và phân loại mã độc Android sử dụng học cộng tác kết hợp với học sâu, giúp giải quyết được bài toán về quyền riêng tư của dữ liệu trong phân loại mã độc cũng như là tăng độ chính xác trong quá trình phát hiện và phân loại phần mềm độc hại Android. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2023 Tác giả GIỚI THIỆU ĐÈ TÀI CHƯƠNG1. GIỚI THIỆU ĐÈ TÀI 11 Tên dé tai Tên Tiếng Việt: Một nghiên cứu trong việc phân loại mã độc andorid bằng học cộng tác.
Tên Tiếng Anh: A STUDY ON ANDROID MALWARE CLASSIFICATION BY USING FEDERATED LEARNING.2 Từ khóa Học cộng tác, phân loại mã độc, tính bảo mật của dữ liệu 1.3 _ Tính khoa học, tính mới của đề tài Tính khoa học của luận văn được thê hiện bằng việc nghiên cứu về kiến trúc và hoạt động của mô hình học cộng tác; các kỹ thuật phân tích và các phương pháp và kỹ thuật học máy được sử dụng để phát hiện và phân loại mẫu mã độc Anroid. Thông qua đó, đề tài luận văn dé ra mô hình học cộng tác để khắc phục nguy cơ mặt rủi ro về tính riêng tư và toàn vẹn là sử dụng học cộng tác Federated Learning vào việc phát hiện mã độc android, đây một cách tiếp cận mới không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn giảm thời gian chạy của quá trình đó là sử dụng các mẫu dữ liệu được thu thập được từ các nguồn khác nhau để tạo ra độ chính xác cao đồng thời bảo vệ tính riêng tư của dữ liệu. Tính mới của luận văn thể hiện ở việc giới thiệu một mô hình học cộng tác, nghĩa là có khả năng ứng dụng trên các loại kỹ thuật nhận diện các mẫu mã độc android, cụ thé trong đề tài này là kỹ thuật nhận diện dựa trên các đặc trưng của mẫu và dựa trên sự tương đồng trực quan. Một hướng tiếp cận mới của đề tài là áp dụng phương pháp học cộng tác, sử dụng mô hình được huấn luyện đề phân loại mã độc làm đầu vào cho mô hình học cộng tác.4 Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu hiện thực và xem xét đánh giá việc áp dụng học cộng tác trong việc nhận diện và phân loại các mẫu mã độc dựa trên hai mục tiêu chính: GIỚI THIỆU ĐÈ TÀI e_ Thiết kế và triển khai một mô hình học sâu cùng kết hợp với việc ứng dụng học cộng tác để tăng cường khả năng nhận diện và phân loại mẫu mã độc Android ngoài ra cũng đảm bảo tính riêng tư của dữ liệu.
Trong phạm vi đề tài này, sử dụng hai phương thức chính: đối với bài toán nhận diện và phân loại học viên sử dụng Keras dé phát triển và đánh giá các Neural Network cho bài toàn phân loại. Đối với bài toàn quyền riêng tư của dữ liệu, học viên sử dụng thuật toán. Bằng cách kết hợp hai phương pháp này, học viên tạo ra một famework ứng dụng học liên kết vào việc nhận diện và phân loại mẫu mã độc android. e Xem xét và đánh giá tính chính xác của mô hình đã đề ra thông qua sử dụng các bộ dữ liệu thực nghiệm CICMalDroid2020 1.5 __ Đối tượng áp dụng, phạm vi nghiên cứu của đề tài 1.1 Đối tượng áp dụng - Tấn công mã độc thông qua thiết bị điện thoại di động.
-__ Mô hình học cộng tác.2 Phạm vi nghiên cứu - Về kỹ thuật sử dụng dé phân loại mã độc android: Kỹ thuật nhận diện và phân loại dựa trên các đặc trưng của mẫu và kỹ thuật giảm rủi ro về tính riêng tư của dữ liệu bằng học cộng tác. - _ Về các mô hình học máy được triển khai như là các trình phân loại: Thư viện Keras.6 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 1.1 Nội dung 1 Nội dung: Nghiên cứu kỹ thuật nhận diện và phân loại mẫu mã độc android. Phương pháp: - _ Nghiên cứu, khảo sát các công trình về kỹ thuật nhận diện, phân loại mẫu mã độc Android. GIỚI THIỆU ĐÈ TÀI - Tìm hiểu và trích xuất các tính năng đặc trưng quan trong của mẫu dữ liệu, đảm bảo không thay đổi chức năng hoạt động của đoạn của mẫu mã độc trước khi đưa vào huấn luyện 1.2 Nội dung 2 Nội dung: Nghiên cứu triển khai mô hình giảm nguy cơ rủi ro về tính riêng tư và toàn ven của dữ liệu Phương pháp: - Nghiên cứu, khảo sát các công trình liên quan đến mô hình học cộng tác, cụ thể là các Framework có hỗ trợ học cộng tác.
- __ Tái huấn luyện các trình học máy nhận diện và phân loại mẫu mã độc dựa trên mô hình học cộng tác. Xây dựng kịch bản, thống kê số liệu đánh giá sự cải thiện độ chính xác nhận diện, phân loại mã độc.3 Nội dung 3 Nội dung: Đánh giá hiệu quả mô hình Phương pháp: - Phân tích, đánh giá các kết quả thu được, kiểm chứng tính hiệu quả của mô hình đề xuất thông qua kết quả thực nghiệm của các mô hình đã có và thông qua các bộ dữ liệu thực nghiệm 1.7 Đóng góp và công bố khoa học của tác giả 1.1 Đóng góp chính Đóng góp của tác giả thông qua việc ứng dụng thành công học cộng tác vào việc nâng cao hiệu suất nhận diện và phân loại mẫu mã độc Android kết hợp với trình phát hiện dựa trên học máy có thể được nêu ra như sau: © Vé mặt khoa hoc, nghiên cứu đề xuất và triển khai thực nghiệm mô hình học cộng tác, sử dụng các đặc trưng được trích xuất của mẫu mã độc và kết hợp với học sâu, góp phan giải quyết van đề quyền riêng tư của dữ liệu trong việc huấn luyện và nâng cao hiệu suất của các trình phát hiện và phân loại mã độc Android. GIỚI THIỆU ĐÈ TÀI «. Về mặt thực tiễn, mặc đù học cộng tác còn khá mới mẻ và sẽ tiếp tục phát triển mạnh trong một số lĩnh vực trong tương lai.
Việc ứng dụng học cộng tác kết hợp với học sâu vào việc phát hiện và phân loại mã độc Android đóng vai trò mau chốt, cung cấp cái nhìn tổng quan về những lợi ích tiềm tàng mà học cộng tác mang lại. Đồng thời mang lại rất nhiều lợi ích cho nghiên cứu khi bối cảnh quyền riêng tư và tính bảo mật được đặt trên hàng đầu. Công bố khoa học liên quan Tác giả đã được chấp nhận công bố bài báo “A STUDY ON ANDROID MALWARE CLASSIFICATION BY USING FEDERATED LEARNING” tại Hội nghị quốc tế lần thứ 6 Tính toán thong minh và tối ưu hóa năm 2023 (6" International Conference on Intelligent Computing and Optimization April 27-28 , 2023 ) (Bai báo được đính kèm trong phân Phụ lục của luận văn).8 Cấu trúc của luận văn Luận văn sẽ được tác giả trình bày trong 5 chương. GIỚI THIỆU ĐÈ TÀI Trong chương này, tác giả trình bày tong quan về đề tài, mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài.
Song song với đó, tác giả cũng liệt kê các nội dung và phương pháp sẽ được nghiên cứu, cũng như nhắn mạnh tính khoa học, tính mới và cấu trúc của đề tài. Trên cớ sở các nội dung trên, tác giả sẽ tiếp túc vào chương 2 đề trình bày chỉ tiết về lý thuyết và các công trình nghiên cứu liên quan. TONG QUAN VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG TIẾP CẬN CỦA ĐÈ TÀI Giới thiệu các phương pháp và kỹ thuật để nhận diện và phân loại mẫu mã độc Android. Khảo sát, tìm hiểu và trình bày các hướng nghiên cứu, giải pháp, thuật toán học máy đã được áp dụng trong vấn đề phát hiện và phân loại.
Trong chương này, học cộng tác cũng được giới thiệu như một hướng tiếp cần tiềm năng để giải quyết vân đề mà đề tài của tác giả đã đặt ra. GIỚI THIỆU ĐÈ TÀI CHUONG 3. MÔ HÌNH ĐÈ XUAT Trong chương này, tác giả trình bày hướng tiếp cận tận dụng học cộng tác để nhận diện các mã độc trên nên tảng android. Tác giả giới thiệu cách áp dụng học cộng tác trong việc nhận diện mã độc android và giải thích lợi ích của phương pháp này.
Ngoài việc phát hiện mã độc, dé tài này cũng ứng dụng mô hình đề xuất trong việc giải quyết bài toán về quyên riêng tư của dữ liệu. THỰC NGHIỆM VÀ KET QUA Chương này trình bày chỉ tiết về các bộ mẫu dữ liệu, môi trường được ứng dụng để thực nghiệm. Các bộ mẫu dữ liệu sẽ được chọn lựa sao cho phù hợp với mục tiêu của đề tài và có đủ độ đa dạng để đảm bảo tính khả thi và đáng tin cậy của kết quả. Môi trường thực nghiệm cũng sẽ được mô tả, bao gồm các công cụ và thư viện hỗ trợ được áp dụng để triển khai mô hình và thực hiện các thử nghiệm.
Chỉ tiết các kịch bản được hiện thực dé chứng minh tính hiệu quả mô hình dé xuất. Tác giả sẽ mô tả các bước thực hiện, các thông số cấu hình và tiêu chí đánh giá trong các kịch bản.