Khóa Luận Tốt Nghiệp: Phương Pháp Tạo Mã Độc Đột Biến Chống Lại Trình Phát Hiện Mã Độc Hộp Đen Sử Dụng GANs

• Tác giả: Đỗ Trường An
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Văn Hậu
• Trường học: Đại học Công nghệ Thông tin - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: An toàn thông tin
• Đề tài: Phương pháp tạo mã độc đột biến chống lại trình phát hiện mã độc hộp đen sử dụng GANs
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TONG QUAN
• 1.1. Giới thiệu bài toán
• 1.2. Các nghiên cứu liên quan
• 1.2.1. GANs
• 1.2.2. RL
• 1.2.3. Tính ứng dụng
• 1.2.4. Những thách thức
• 1.3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3.1. Mục tiêu
• 1.3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Cấu trúc Khóa luận tốt nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tập tin thực thi
• 2.2. Mô hình học tăng cường
• 2.2.1. Tác tử (Agent)
• 2.2.2. Môi trường (Environment)
• 2.2.3. Hành động (Action)
• 2.2.4. Quan sát (Observation)
• 2.2.5. Trạng thái (State)
• 2.2.6. Phần thưởng (Reward)
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH ĐỘT BIẾN MÃ ĐỘC
• 3.1. Tổng quan mô hình để xuất
• 3.2. Chi tiết mô hình để xuất
• 4. CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 4.1. Trình phát hiện mã độc
• 4.2. Kết quả thí nghiệm
• 4.2.1. Hiệu năng của trình phát hiện hộp đen khi đào tạo với các không gian hành động khác nhau
• 4.2.2. Quá trình đào tạo RL cùng hiệu năng của mô hình khi đào tạo RL với các tùy chọn khác nhau được đánh giá bởi các trình phát hiện hộp đen
• 4.2.3. Kết quả thực nghiệm của mô hình với mẫu dữ liệu thực tế
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. Kết luận
• 5.2. Hướng phát triển
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Phương pháp tạo mã độc

Phương pháp tạo mã độc là một kỹ thuật quan trọng trong lĩnh vực an ninh mạng, đặc biệt khi đối mặt với các trình phát hiện mã độc hộp đen. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng GANs (Generative Adversarial Networks) để tạo ra các biến thể mã độc đột biến, nhằm vượt qua các hệ thống phát hiện truyền thống. Mã độc đột biến được tạo ra bằng cách thay đổi cấu trúc và hành vi của mã độc gốc, giúp chúng trở nên khó phát hiện hơn. Phương pháp này không chỉ cải thiện khả năng lẩn tránh mà còn duy trì chức năng độc hại của mã độc.

1.1. Sử dụng GANs trong tạo mã độc

Sử dụng GANs trong việc tạo mã độc đột biến là một hướng tiếp cận mới và hiệu quả. GANs bao gồm hai mạng nơ-ron: trình tạo sinh (Generator) và trình phân biệt (Discriminator). Trình tạo sinh có nhiệm vụ tạo ra các biến thể mã độc, trong khi trình phân biệt cố gắng phát hiện chúng. Quá trình này lặp lại cho đến khi mã độc đột biến có thể lẩn tránh được trình phát hiện. Phương pháp này đã chứng minh hiệu quả trong việc tạo ra các mã độc tinh vi khó bị phát hiện.

1.2. Ứng dụng thực tế

Ứng dụng thực tế của phương pháp này là rất lớn, đặc biệt trong việc kiểm tra và cải thiện các hệ thống bảo mật. Bằng cách tạo ra các mã độc đột biến, các nhà nghiên cứu có thể đánh giá khả năng phát hiện của các hệ thống bảo mật hiện có và đề xuất các cải tiến cần thiết. Điều này giúp nâng cao khả năng phòng thủ trước các cuộc tấn công mạng ngày càng phức tạp.

II. Mã độc đột biến

Mã độc đột biến là các phiên bản được biến đổi từ mã độc gốc, nhằm mục đích lẩn tránh các trình phát hiện mã độc. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng kỹ thuật mã hóa và phân tích mã độc để tạo ra các biến thể này. Các biến thể được tạo ra bằng cách thay đổi cấu trúc tệp, thêm các đoạn mã không liên quan, hoặc thay đổi hành vi của mã độc. Điều này giúp mã độc trở nên khó phát hiện hơn bởi các hệ thống dựa trên phát hiện tự động.

2.1. Kỹ thuật tạo đột biến

Kỹ thuật tạo đột biến bao gồm việc thay đổi các phần của tệp thực thi, chẳng hạn như thêm các sections mới hoặc thay đổi các hàm imports. Các kỹ thuật này được thực hiện sao cho không làm thay đổi chức năng chính của mã độc. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc thêm các byte ngẫu nhiên hoặc thay đổi tên các sections có thể làm giảm tỷ lệ phát hiện của mã độc.

2.2. Hiệu quả của mã độc đột biến

Hiệu quả của mã độc đột biến được đánh giá thông qua các thí nghiệm thực tế. Kết quả cho thấy các biến thể mã độc được tạo ra bằng phương pháp này có tỷ lệ lẩn tránh cao hơn so với mã độc gốc. Điều này chứng minh rằng phương pháp tạo mã độc đột biến là một công cụ mạnh mẽ trong việc vượt qua các hệ thống phát hiện mã độc hiện đại.

III. Trình phát hiện mã độc hộp đen

Trình phát hiện mã độc hộp đen là các hệ thống phát hiện mã độc mà không cần hiểu rõ cơ chế hoạt động bên trong của chúng. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá khả năng phát hiện của các hệ thống này trước các mã độc đột biến được tạo ra bằng GANs. Kết quả cho thấy các hệ thống hộp đen có thể bị đánh lừa bởi các biến thể mã độc tinh vi, đặc biệt khi chúng được tạo ra bằng các kỹ thuật học sâu.

3.1. Hạn chế của hộp đen

Hạn chế của hộp đen là khả năng phát hiện mã độc phụ thuộc nhiều vào các mẫu đã biết. Khi đối mặt với các mã độc đột biến mới, các hệ thống này thường tỏ ra kém hiệu quả. Điều này cho thấy sự cần thiết của việc cải tiến các hệ thống phát hiện mã độc để đối phó với các mối đe dọa ngày càng tinh vi.

3.2. Cải thiện hệ thống phát hiện

Cải thiện hệ thống phát hiện là một yêu cầu cấp thiết trong bối cảnh các cuộc tấn công mạng ngày càng phức tạp. Nghiên cứu này đề xuất việc sử dụng các mô hình học sâu để nâng cao khả năng phát hiện mã độc, đặc biệt là các biến thể mới. Điều này giúp các hệ thống bảo mật trở nên linh hoạt và hiệu quả hơn trong việc đối phó với các mối đe dọa mới.