0.67%有标签数据驱动的高精度恶意URL检测:半监督协同算法创新

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本文主要探讨了一种基于半监督学习的恶意URL检测方法,针对传统有监督学习在需要大量标注数据上的挑战,该研究提出了一种创新的解决方案。具体而言,作者们首先认识到在网络安全领域,尤其是恶意URL检测中,大量的有标签样本收集成本高昂且耗时。因此,他们将焦点转向了半监督学习,这是一种在数据不足的情况下也能有效学习的机器学习策略。 传统的半监督学习方法,如协同训练(co-training),被作为基础,但研究人员在此基础上进行了一系列改进。他们利用专家知识和Doc2Vec这两种预处理技术,分别训练两个独立的分类器。Doc2Vec是一种自然语言处理工具,能将文本转换为向量表示,这有助于理解URL的语义特征。通过这种方法,两个分类器能够各自处理不同的数据子集,并在一定程度上相互验证预测结果。 改进的协同训练策略包括一个关键步骤,即筛选出两个分类器预测一致且置信度高的样本,这些样本被标记为伪标签(pseudo-labeled)。这样,少量的有标签数据(仅占总数据的0.67%)就能驱动模型学习,极大地降低了标注成本。实验结果显示,即使在如此有限的标签条件下,该方法依然能训练出两个高精度的分类器,检测精确度分别达到了99.42%和95.23%,这与有监督学习的性能相当,甚至优于自训练和传统的协同训练方法。 本文的工作对于恶意URL检测领域的实践者具有重要意义,因为它提供了一种高效、低成本的解决方案,能够在保护网络安全的同时,减少人工标注的负担。此外,它还展示了半监督学习在处理不平衡数据集,特别是像恶意URL这样的高维、复杂数据中的潜力。对于研究人员来说,这个工作可能激发进一步探索如何结合其他半监督或无监督学习技术来提升恶意URL检测的准确性和效率。