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Countermeasure Techniques for Exceptional Events in Malware Analysis

Research Project

Project/Area Number 20K11741
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60050:Software-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Oyama Yoshihiro  筑波大学, システム情報系, 准教授 (10361536)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsマルウェア / マルウェア解析 / ソフトウェア工学 / 解析回避 / セキュリティ / 例外処理
Outline of Research at the Start

本研究では,多くのマルウェアで処理や目的を解析で把握することが困難になっている問題を解決する.攻撃前に例外を発生させて実行を終了するマルウェアや,破損していて解析や実行に失敗するマルウェアを主に対象にする.取り組む具体的なテーマは第一に,ソフトウェア工学技術によるマルウェアの安定的実行である.研究代表者が開発中の例外処理や解析妨害対策の技術と既存技術の組み合わせによる,未知であったマルウェアの特徴の解明を目指す.第二に,ソフトウェア工学技術による破損マルウェアの理解と復元である.研究代表者が開発中の破損マルウェア分類技術と既存技術の組み合わせによる,破損などの異常に強い解析技術の構築を目指す.

Outline of Final Research Achievements

In this research project, we developed elemental technologies to solve the problem that it is difficult to understand the operations and purpose of many malware programs by analysis. We have obtained useful results by clarifying and discussing issues related to the methods needed to apply software engineering techniques to malware analysis, as well as the methods that specifically improve the accuracy and efficiency of the analysis and the extent of the improvement. Specifically, we developed techniques for stable execution of malware that terminates execution with an exception before the actual attack activity, and techniques for analyzing corrupted malware that the analyst fails to analyze or execute, using only incomplete information. We also clarified the actual state of various operations by the latest malware such as analysis evasion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果の意義はソフトウェア工学の技術をマルウェア解析に適用する方法論を構築したことと,その有効性を検証したことである.ソフトウェア工学の技術のマルウェアへの適用は今まで途上段階にあった.本研究では,そのような技術をマルウェア解析でも有効に利用できることを示した.本研究で取り組んだ「問い」は,(1) ソフトウェア工学の技術をマルウェア解析に適用するにはどんな手法が必要か,(2) それらを適用したときの解析の精度と効率はどうなるか,であった.それらを明らかにする上で一定の成果を得た.本研究の学術的独自性と創造性は,マルウェアの挙動やファイルに関する例外的な事象や特徴を対象とする点にあった.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Forced continuation of malware execution beyond exceptions2022

    • Author(s)
      Oyama Yoshihiro、Kokubo Hirotaka
    • Journal Title

      Journal of Computer Virology and Hacking Techniques

      Volume: - Issue: 4 Pages: 483-501

    • DOI

      10.1007/s11416-022-00457-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of Data Corrupted Malware Using Machine Learning2021

    • Author(s)
      小久保 博崇、江田 智尊、大山 恵弘
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 62 Issue: 12 Pages: 1879-1892

    • DOI

      10.20729/00214231

    • NAID

      170000186172

    • Year and Date
      2021-12-15
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Malware Data Loss on Malware Identification by Antivirus2020

    • Author(s)
      小久保博崇,大山恵弘
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 61 Issue: 9 Pages: 1414-1427

    • DOI

      10.20729/00206790

    • NAID

      170000183369

    • Year and Date
      2020-09-15
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マルウェア検知器に対する敵対的パッチ攻撃におけるパッチ配置位置についての考察2023

    • Author(s)
      小久保博崇,大山恵弘
    • Organizer
      2023年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マルウェア解析ログからのパスワードリストの抽出2022

    • Author(s)
      大山恵弘
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] シンボルが削除されたIoTマルウェアにおける自然言語処理を用いた関数名推定2022

    • Author(s)
      イボット アリジャン,大山恵弘
    • Organizer
      2022年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ドキュメント化されていないヘッダを活用した機械学習によるマルウェア分類2022

    • Author(s)
      小久保博崇,大山恵弘
    • Organizer
      2022年暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Soliton Dataset 2021におけるマルウェアによる解析回避処理の調査2021

    • Author(s)
      大山恵弘
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] SleepHop: 動的バイナリ計装によるマルウェアのタイミング攻撃の無効化2021

    • Author(s)
      鈴木克弥,大山恵弘
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] IoTマルウェアの分類における画像化を用いた手法とシステムコール列を用いた手法の比較2021

    • Author(s)
      イボットアリジャン
    • Organizer
      情報処理学会 第186回マルチメディア通信と分散処理・第92回コンピュータセキュリティ合同研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] クロック分解能を用いたRaspberry Pi仮想マシンの検出2021

    • Author(s)
      鈴木克弥
    • Organizer
      情報処理学会 第186回マルチメディア通信と分散処理・第92回コンピュータセキュリティ合同研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] データ欠損を起こしたマルウェアの機械学習による同定2020

    • Author(s)
      小久保博崇
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] マルウェアの動的解析回避処理の傾向についてのSoliton Dataset 2020の分析2020

    • Author(s)
      玉林亜喬
    • Organizer
      コンピュータセキュリティシンポジウム 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] システムセキュリティ研究室 研究成果

    • URL

      https://syssec.cs.tsukuba.ac.jp/wp/index.php/work/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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