Metamorphic malware identification through Annotated Data Dependency Graphs' datasets indexing

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Aguilera, Luis Miguel Rojas
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/8599957885962761
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Instituto de Computação; Brasil; UFAM; Programa de Pós-graduação em Informática
• Palavras-chave em Português: Code metamorphism; Malware detection; Graphs dataset indexing; Data dependency graphs; CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/6582

A mutação de código e o metamorfismo têm sido empregados com sucesso para a criação e proliferação de novas instâncias de malware a partir de códigos maliciosos existentes. Com estas técnicas é possível modificar a estrutura de um código sem alterar as funcionalidades originais para obter novas instâncias que não se encaixam nos padrões estruturais e de comportamento presentes em bases de conhecimento dos sistemas de identificação de malware, dificultando assim a detecção. Pesquisas anteriores que abordam a detecção de malware metamórfico podem ser agrupadas em: identificação por meio do matching de assinaturas de código e detecção baseada em modelos de classificação. O matching de assinaturas de código tem apresentado taxas de falsos positivos inferiores às apresentadas pelos modelos de classificação, uma vez que estas estruturas são resilientes aos efeitos do metamorfismo e permitem melhor discriminação entre as instâncias. Entretanto a complexidade temporal dos algoritmos de comparação impedem a aplicação desta técnica em sistemas de detecção reais. Por outro lado, a detecção baseada em modelos de classificação apresenta menor complexidade algorítmica, porém a capacidade de generalização dos modelos se vê afetada pela versatilidade de padrões que podem ser obtidos por médio da aplicação de técnicas de metamorfismo. Para superar estas limitações, este trabalho apresenta uma metodologia para a identificação de malware metamórfico através da comparação de grafos de dependência de dados anotados extraídos de malwares conhecidos e de instâncias suspeitas no momento da análise. Para lidar com a complexidade dos algoritmos de comparação, permitindo assim a utilização da metodologia em sistemas de detecção reais, as bases de grafos são indexadas empregando algoritmos de aprendizagem de máquina, resultando em modelos de classificação multiclasse que discriminam entre famílias de malwares a partir das características estruturais dos grafos. Resultados experimentais, utilizando um protótipo da metodologia proposta sobre uma base composta por 40,785 grafos extraídos de 4,530 instâncias de malwares, mostraram tempos de detecção inferiores aos 150 segundos para processar todas as instâncias e de criação dos modelos inferiores aos 10 minutos, bem como acurácia média superior à maioria de 56 ferramentas comerciais de detecção de malware avaliadas.