本文研究基于函数调用图(FCG)的Android恶意软件检测方法在面对对抗样本时的脆弱性,并提出了一种名为BagAmmo的新型黑盒对抗攻击方法。现有FCG检测方法(如MaMaDroid、APIGraph、GCN)虽性能优异,但攻击者可通过向恶意代码中插入“永不执行”的函数调用来扰动FCG特征,从而绕过检测。攻击面临两大挑战:一是保证恶意软件原始功能不受扰动影响,二是在完全未知目标系统内部信息(如图特征粒度和输出概率)的条件下实施攻击。为解决功能保持问题,BagAmmo采用try-catch陷阱机制插入函数调用,使注入的调用在运行时不会真正执行,从而不改变恶意行为。为解决信息缺失问题,BagAmmo借鉴生成对抗网络(GAN)架构,利用多种群协同进化算法(Apoem)生成期望的扰动;每个种群代表一种可能的特征粒度,当算法收敛时即可逼近真实特征粒度。作者在超过44k个Android应用和32个目标模型上进行了大量实验,评估了攻击的有效性、效率和鲁棒性。结果表明,BagAmmo在MaMaDroid、APIGraph和GCN上平均攻击成功率超过99.9%,并且在概念漂移和数据不平衡场景下仍表现良好;同时,BagAmmo在攻击成功率上优于当前最先进的攻击方法SRL。该研究揭示了FCG检测系统的安全隐患,为提升检测器的鲁棒性提供了新的对抗视角。
💡 推荐理由: 该研究揭示了主流FCG恶意软件检测模型的严重脆弱性,攻击者可在完全黑盒条件下以极高成功率绕过检测,对Android安全防御体系构成实际威胁。
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