セキュリティ検出のための効果的なツール作り
攻撃に対するセキュリティツールを開発するために2つのシナリオを検討した。
Samuele Pasini, Jinhan Kim, Tommaso Aiello, Rocio Cabrera Lozoya, Antonino Sabetta, Paolo Tonella
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目次
セキュリティ検出の世界へようこそ!コンピュータが厄介なハッカーから常に攻撃を受けている土地を想像してみて。私たちのミッションは、これらのデジタル悪党を捕まえるためのツールを作る賢い方法を見つけることだよ。調査するシナリオは2つあって、ひとつは開発者が学ぶためのデータがない場合(NTDシナリオ)で、もうひとつはある場合(TDAシナリオ)だよ。
ここでは、セキュリティ攻撃を特定するツールをどのように作成できるか、どの方法が最適かを探り、これらのツールの性能を見ていくよ。だから、おやつを用意してセキュリティ検出の領域に飛び込もう!
二つのシナリオ
トレーニングデータなし (NTD)
この最初のシナリオでは、開発者は食材なしで料理をするシェフみたいなもんだ。美味しい料理(この場合はセキュリティツール)を作ろうとしてるけど、必要な材料(トレーニングデータセット)がないから、いろんなモデルや設定を評価したり比較したりもできない。どのモデルや温度設定、プロンプトのタイプがベストな結果を出すのかもわからない。
じゃあ、どうするの?実際の攻撃に対してツールの性能を見て、いろんな選択肢から結果を平均するんだ。まるでスパゲティを壁に投げて、どれがくっつくか見るみたいな感じ!過去のデータでトレーニングできない状態でセキュリティツールが攻撃をキャッチできるかどうか、見てるんだよ。
トレーニングデータあり (TDA)
次は、開発者が食材をたっぷり揃えたシェフのようなシナリオを見ていこう。彼らはラベル付きのトレーニングデータセットを持ってるから、攻撃を検出するためにセキュリティモデルを実際にトレーニングできる!このデータセットをトレーニング部分と検証部分に分けて、いろいろなツールを効果的にテストして比較できるんだ。
このシナリオでは、どのツールが一番良いのか、設定を調整したり、料理コンペのプロみたいに感じながら競えるんだ。自分のツールのパフォーマンスを既存のベストな方法と比較することもできるよ!
研究質問
二つの料理シナリオが整ったところで、探求したい質問をいくつか用意しよう:
RQ1: RAGはより良いセキュリティツールの生成にどれくらい役立つ?
この質問は、RAGメソッドが私たちのセキュリティツールボックスにおける魔法の材料かどうかに関するものだ。特に、プロセスを導くための例と一緒に使用したときにどれくらいパフォーマンスが良くなるのかを見たいんだ。
RQ2: セルフランキングは良い戦略?
これは、セルフランキングを使ってトップ機能を選ぶことで、私たちのツールがより信頼できるものになるかって質問。シェフがすべての料理を味見してからお気に入りを選ぶべきかどうかを聞いてる感じだね。
RQ3: 私たちのLLM生成の機能は最新のモデルと比べてどう?
ここでは、自家製のセキュリティツールが既に存在する最高のモデルと肩を並べることができるのか好奇心があるんだ。
RQ4: 一つのタスクからのベストプラクティスを別のタスクに使える?
最後に、この質問は、一つの料理から学んだベストな技術を、まったく異なる料理を作る際に役立てられるかどうかを探るものだよ。
使用したモデル
良いシェフにはいろんな道具が必要だ!私たちは実験で9つの異なるモデルをテストしたよ。それぞれのモデルには強みと弱みがあるから、パフォーマンスを丁寧に評価したんだ。いくつかのモデルは昔からのお気に入りで、他は新しくて、注目を集めること間違いなし!
実験の設定方法
キッチンを始めるにあたって、いくつかのルールを設けて食材を集めたよ:
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モデル設定: これは異なるレシピを思い描いて、それぞれに特定のモデルと温度設定がある感じ。
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プロンプト設定: 提供する例の数や、プロンプトをより豪華にするためにRAGを使うかどうかをいじってみたよ。
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データ生成: 各実験のために、面白くて新しい結果を維持するために複数の機能やデータセットを生成したよ。やっぱり、良いシェフは一つの料理の作り方だけにはこだわらないからね!
機能の生成
私たちの探求の中で、厄介な攻撃を捕まえるのに役立つ機能を生成したよ。モデルに一連のプロンプトを与えて、解決策を考え出させたんだ。このプロセスを何度も繰り返して、結果にバラエティを持たせたよ、まるでシェフがいろんな味を試すように。
データセットの生成
次のパートでは、合成データセットを作成することに取り組んだよ。これは、攻撃の例を生成させるために特別に作ったプロンプトをモデルに与えることで行ったんだ。良い例と悪い例のバランスを取るようにしたよ-だって、一方に寄った料理は作れないからね!
トップ機能の選択
機能ができたら、次はベストなものを選ぶとき。これは、過去のテスト結果に基づいたパフォーマンスメトリックを使って行ったよ。生成した機能を並べ替えて、まるでシェフが自分の代表料理を披露するみたいにトップパフォーマーを選んだんだ。
結果の評価
お気に入りの料理(機能やデータセット)が揃ったら、テイスティングタイムだ!テスト方法は二つあったよ:
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ランキングなし: 生成した機能が単独でどれくらい良くパフォーマンスするかを確認した。
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ランキングあり: 検証データセットに基づいて、それらの機能を比較して目立つものを見つけたよ。
機能の質を評価することで、本当にクリーム・ド・ラ・クリームなものを見極めることができた!
評価のためのメトリック
私たちの料理の旅では、攻撃を見逃さないことに特に重点を置いたよ。だから、攻撃をキャッチすることに重みを置くF2スコアを主要メトリックとして使ったんだ。ツールが影に隠れている悪者を見つけられるようにしたかったからね!
また、さまざまな角度から機能をテストして、正確さやF1スコアなどのメトリックをチェックして結果を確認したよ。
NTDシナリオの結果
NTDシナリオでモデルをテストしたとき、いくつかの面白い結果が見えたよ。RAGが本当により良いツールの生成に役立っているのか知りたかったんだ。慎重な分析の結果、データはRAGが私たちの機能に少しばかりの魔法をもたらしていることを示したよ!
TDAシナリオの結果
TDAシナリオでは、私たちのモデルのパフォーマンスを最高のセキュリティメソッドと比較したんだ。結果はなかなか promisingだった!自家製のLLM生成機能はしっかりした競争相手で、自家製のツールでも大手に立ち向かえることを示したんだ!
転移可能性のチャレンジ
最後に、一つのタスクで学んだベストプラクティスを別のタスクに応用できるかどうかを見てみたよ。考えてみて:焼き菓子の得意なシェフが素晴らしいパスタ料理を作れるか?私たちの調査結果は、一つのタスクから別のタスクへの知識の転移には可能性があることを示していて、シェフの直感を支持しているんだ!
結論
実験を締めくくるにあたって、セキュリティ攻撃を捕まえるための効果的なツールを作ることについてたくさん学んだよ。正しい設定があれば、小さなチームでも素晴らしいものを作れるし、手元の食材によらないんだ。
次にセキュリティツールが動いているのを見たときは、舞台裏で実験して、味見して、微調整しているシェフたちを思い出してね!デジタル空間をより安全な場所にするためのセキュリティ検出の世界に乾杯だよ!
タイトル: Evaluating and Improving the Robustness of Security Attack Detectors Generated by LLMs
概要: Large Language Models (LLMs) are increasingly used in software development to generate functions, such as attack detectors, that implement security requirements. However, LLMs struggle to generate accurate code, resulting, e.g., in attack detectors that miss well-known attacks when used in practice. This is most likely due to the LLM lacking knowledge about some existing attacks and to the generated code being not evaluated in real usage scenarios. We propose a novel approach integrating Retrieval Augmented Generation (RAG) and Self-Ranking into the LLM pipeline. RAG enhances the robustness of the output by incorporating external knowledge sources, while the Self-Ranking technique, inspired to the concept of Self-Consistency, generates multiple reasoning paths and creates ranks to select the most robust detector. Our extensive empirical study targets code generated by LLMs to detect two prevalent injection attacks in web security: Cross-Site Scripting (XSS) and SQL injection (SQLi). Results show a significant improvement in detection performance compared to baselines, with an increase of up to 71%pt and 37%pt in the F2-Score for XSS and SQLi detection, respectively.
著者: Samuele Pasini, Jinhan Kim, Tommaso Aiello, Rocio Cabrera Lozoya, Antonino Sabetta, Paolo Tonella
最終更新: 2024-11-27 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2411.18216
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2411.18216
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://anonymised-site/moderate-social-media&t=1396533765893&n=1129109&k=mainentity
- https://anonymised-site/guestbook/index.php?lang="><script>alert
- https://cheatsheetseries.owasp.org/cheatsheets/XSS_Filter_Evasion_Cheat_Sheet.html
- https://websec.wordpress.com/2010/12/04/sqli-filter-evasion-cheat-sheet-mysql/
- https://github.com/fmereani/Cross-Site-Scripting-XSS/blob/master/XSSDataSets/Payloads.csv
- https://www.langchain.com/
- https://cwe.mitre.org/top25/archive/2023/2023_top25_list.html
- https://github.com/PasiniSamuele/Robust-Attack-Detectors-LLM