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面向恶意软件分析的可解释人工智能(XAI):技术、应用与开放挑战综述

密码学与安全 2025-04-09 v3 人工智能

摘要

机器学习(ML)在近年来迅速发展,正在革新金融、医疗和网络安全等领域。在恶意软件检测中,基于 ML 的方法显示出高准确率;然而,其缺乏透明度构成了重要挑战。传统的黑箱模型往往无法提供其预测依据的可解释解释,限制了其在安全关键环境中的采用,因为在威胁缓解和响应中,理解检测背后的推理原因至关重要。可解释人工智能(XAI)通过提升模型可解释性同时保持强大的检测能力来弥补这一差距。本综述提供了关于恶意软件分析中最新 ML 技术的全面回顾,特别关注可解释性方法。我们审阅了现有 XAI 框架,其在恶意软件分类和检测中的应用,以及在使恶意软件检测模型更具可解释性方面的挑战。此外,我们探讨了最近的进展,概述了可解释恶意软件分析领域的开放研究挑战。通过提供 XAI 驱动的恶意软件检测方法的结构化概览,本综述为寻求在网络安全领域桥接 ML 性能与可解释性之间的研究者和实践者提供了宝贵资源。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.13723,
  title  = {Explainable Artificial Intelligence (XAI) for Malware Analysis: A Survey of Techniques, Applications, and Open Challenges},
  author = {Harikha Manthena and Shaghayegh Shajarian and Jeffrey Kimmell and Mahmoud Abdelsalam and Sajad Khorsandroo and Maanak Gupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.13723},
  year   = {2025}
}