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機械学習を用いた悪性ドメイン名検知システムのホワイトボックス化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K11800
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

内田 真人  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20419617)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード悪性ドメイン名検知 / 判断根拠説明
研究開始時の研究の概要

本研究では、機械学習を用いた悪性ドメイン名検知システムにおける検知結果の解釈性を向上する手法について検討する。具体的には、以下に示す学術的問いについて検討する。
・ブラックボックス化された悪性ドメイン名検知のホワイトボックス化は可能か?
・検知結果に影響を及ぼす特徴量間の相互作用を考慮した判断根拠説明はできないか?
・多様な判断根拠説明を組み合わせることで説明に対する信頼性を向上できないか?
・判断根拠説明の内容に対する人間による評価結果に基づき、悪性ドメイン名検知システムを再構築できないか?

研究成果の概要

本研究では、機械学習を用いた悪性ドメイン名検知システムのホワイトボックス化を目指し、それに必要となる要素について検討した。まず、ドメイン名を含むインターネット資源に関わる悪性活動の実態について調査した。次に、検知された悪性活動の解釈性を向上させるための可視化手法を提案した。その上で、本研究の主要な目標である識別モデル、説明モデル、及び人間の専門知識を統合させる手法について検討した。また、研究目的を達成する上で欠かすことのできない識別モデルや説明モデルの信頼性についても検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、機械学習を用いた悪性ドメイン名検知システムのホワイトボックス化を実現する上で必要となる要素について検討した。これにより、検知結果の解釈性や信頼性が向上し、セキュリティアナリストがより正確かつ効果的なリスク分析やインシデント対応を行うための支援が可能になる。また、透明性の高いセキュリティ対策の実現や信頼性の高いシステムの構築にも貢献することが期待される。これらの成果は、悪性ドメイン名検知システムの透明性の向上や信頼できるセキュリティ対策の実現に寄与し、学術的・社会的な意義を持つものといえる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Time-Series Measurement of Parked Domain Names and Their Malicious Uses2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Tomatsuri, Daiki Chiba, Mitsuaki Akiyama, and Masato Uchida
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104.B 号: 7 ページ: 770-780

    • DOI

      10.1587/transcom.2020CQP0007

    • NAID

      130008060115

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2021-07-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Candidate-Label Learning: A Generalization of Ordinary-Label Learning and Complementary-Label Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Katsura and Masato Uchida
    • 雑誌名

      Springer Nature Computer Science

      巻: Vol.4, Issue 4 号: 4 ページ: 288-288

    • DOI

      10.1007/s42979-021-00681-x

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Auto-creation of Robust Android Malware Family Trees2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Nomura, Daiki Chiba, Mitsuaki Akiyama, and Masato Uchida
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 29 号: 0 ページ: 801-811

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.29.801

    • NAID

      130008129562

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Comprehensive Measurement of Cloud Service Abuse2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fukushi, Daiki Chiba, Mitsuaki Akiyama, and Masato Uchida
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 29 号: 0 ページ: 93-102

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.29.93

    • NAID

      130007969001

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 敵対的攻撃手法の動的解析2023

    • 著者名/発表者名
      五島 健太朗, 内田 真人
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報通信システムセキュリティ研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CMYK防御モデルを用いた色変換によるAdversarial Exampleの無効化2023

    • 著者名/発表者名
      添田 遼, 内田 真人
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報通信システムセキュリティ研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 本来の定義に則ったAdversarial Exampleの評価2023

    • 著者名/発表者名
      藤森 洸, 芝原 俊樹, 千葉 大紀, 秋山 満昭, 内田 真人
    • 学会等名
      情報処理学会 セキュリティ心理学とトラスト研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Objection!: Identifying Misclassified Malicious Activities with XAI2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Fujita, Toshiki Shibahara, Daiki Chiba, Mitsuaki Akiyama, and Masato Uchida
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Communications (ICC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Auto-creation of Android Malware Family Tree2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Nomura, Daiki Chiba, Mitsuaki Akiyama, and Masato Uchida
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Communications (ICC 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Route Announcements of Unassigned IP Addresses2021

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Goto, Akira Shibuya, Masayuki Okada and Masato Uchdia
    • 学会等名
      The 9th IEEE International Workshop on Architecture, Design, Deployment & Management of Networks & Applications (ADMNET 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Behind The Mask: Masquerading The Reason for Prediction2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Koide and Masato Uchida
    • 学会等名
      The 45th IEEE Annual Computer Software and Applications Conference (COMPSAC 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異議あり!:XAIによる誤識別された悪性活動の特定2021

    • 著者名/発表者名
      藤田 晃治, 芝原 俊樹, 千葉 大紀, 秋山 満昭, 内田 真人
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 人間参加型機械学習によるサイバーセキュリティ2021

    • 著者名/発表者名
      内田 真人
    • 学会等名
      情報通信マネジメント研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bridging Ordinary-Label Learning and Complementary-Label Learning2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Katsura and Masato Uchida
    • 学会等名
      The 12th Asian Conference on Machine Learning (ACML 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-series Measurement of Parked Domain Names2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Tomatsuri, Daiki Chiba, Mitsuaki Akiyama, and Masato Uchida
    • 学会等名
      IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tsallis Entropy Based Labelling2020

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Goto and Masato Uchida
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Machine Learning and Applications (IEEE ICMLA 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Androidマルウェアの家系図作成2020

    • 著者名/発表者名
      野村 和也, 千葉 大紀, 秋山 満昭, 内田 真人
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 未割り当てIPアドレスの経路広告の実態調査2020

    • 著者名/発表者名
      五島 健太朗, 澁谷 晃, 岡田 雅之, 内田 真人
    • 学会等名
      コンピュータセキュリティシンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 内田研究室

    • URL

      https://uchida-lab.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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