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XMD:一种基于扩展硬件遥测的移动恶意软件检测器以增强端点检测

密码学与安全 2024-02-29 v3

摘要

基于硬件的恶意软件检测器(HMDs)在检测恶意工作负载方面已显示出前景。然而,当前的 HMDs 仅关注系统级芯片(SoC)的 CPU 核心,因而未发挥硬件遥测的全部潜力。本文中,我们提出 XMD,一种利用从 SoC 不同子系统提取的扩展遥测通道集合的 HMD。XMD 利用 CPU 核心遥测的线程级剖析能力,以及非核心遥测通道的全局剖析能力,实现显著优于当前使用的基于硬件性能计数器(HPC)的检测器的检测性能。我们借助流形假设概念解析证明,添加非核心遥测通道可改善良性类与恶意类的可分离性,从而带来性能提升。我们使用在基于商用 Android 操作系统(OS)的移动设备上收集的来自 723 个良性应用与 1033 个恶意软件样本的硬件遥测对 XMD 进行训练与评估。对于分布内测试数据,XMD 较当前使用的基于 HPC 的检测器提升 32.91%。在同一恶意软件样本集上,XMD 以 2.9% 误报率取得 86.54% 的最佳检测性能,优于 VirusTotal 上表现最佳的基于签名的杀毒软件(AV)所提供的 80% 检测率。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.12447,
  title  = {XMD: An Expansive Hardware-telemetry based Mobile Malware Detector to enhance Endpoint Detection},
  author = {Harshit Kumar and Biswadeep Chakraborty and Sudarshan Sharma and Saibal Mukhopadhyay},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.12447},
  year   = {2024}
}

备注

Revised version based on peer review feedback. Manuscript to appear in IEEE Transactions on Information Forensics and Security