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深層学習と仮想化技術の融合によるバンキングマルウェア対策

研究課題

研究課題/領域番号 20K21788
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

品川 高廣  東京大学, 情報基盤センター, 准教授 (40361745)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード仮想化技術 / セキュリティ / 深層学習 / 機械学習 / マルウェア
研究開始時の研究の概要

本研究では、バンキングマルウェアの特性に着目して、高精度な学習データが生成可能でかつ仮想化ソフトウェアから取得可能な情報のみを用いても検知できるような特殊なデータ変換をおこなう。また、仮想化ソフトウェアで前処理を行ってからクラウドで後処理をおこなうことでデータ転送量を削減し、速やかなマルウェア検出を可能にする。これにより、高効率・高検出率で回避不可能な強力なバンキングマルウェア対策を可能にする。また将来的な深層学習と仮想化技術を融合したマルウェア高精度検出という新しい体系の一般化に向けた道筋をつける。

研究成果の概要

本研究では、深層学習と仮想化技術を融合したバンキングマルウェア対策に関する研究をおこなった。バンキングマルウェアには亜種が多いという特徴を活用して、深層学習により高い精度で亜種の分類をおこなうことができる手法を研究した。また、仮想化技術との融合を目指して、仮想化技術で取得可能なバイナリレベルでのデータからマルウェア画像を生成して検知可能な技術に関する研究をおこなった。秘匿化対策のためのラベルの工夫なども取り入れた上で、深層学習の様々なモデルとパラメータの組み合わせを探索した結果、最新のモデルで転移学習の程度を低めに抑えることで高い分類精度が得られることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年は非常に多数のマルウェアが登場しており、実際に様々なセキュリティ上の被害が継続的に発生し続けているのが現状である。本研究では、最新の深層学習技術と仮想化技術を融合することで、高い精度でマルウェアを検知することができて、かつマルウェアが回避できないシステムの構築に向けた基礎研究を実施した。この技術を発展させることにより、将来的にマルウェアによる被害を大幅に低減できるシステムが実用化されることが見込まれる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Exploring Optimal Deep Learning Models for Image-based Malware Variant Classification2022

    • 著者名/発表者名
      Rikima Mitsuhashi and Takahiro Shinagawa
    • 雑誌名

      In Proceedings of the IEEE 46th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC 2022)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Deriving Optimal Deep Learning Models for Image-based Malware Classification2022

    • 著者名/発表者名
      Rikima Mitsuhashi and Takahiro Shinagawa.
    • 学会等名
      37th ACM/SIGAPP Symposium On Applied Computing
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2023-01-30  

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