軟件安全中結(jié)合語義的機(jī)器學(xué)習(xí)方法探討

郭楠

摘要：近年來，在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，各種類型的軟件已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在社會(huì)生活和生產(chǎn)當(dāng)中的多個(gè)領(lǐng)域。然而，在長期的發(fā)展過程中，信息系統(tǒng)的漏洞逐漸突顯出來，病毒的種類也處于動(dòng)態(tài)的變化過程中，所以，軟件安全已經(jīng)成為當(dāng)前所需考慮的難題。而在此背景下，機(jī)器學(xué)習(xí)快速發(fā)展，并且在多個(gè)領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：軟件安全 結(jié)合語義 機(jī)器學(xué)習(xí) 方法 探討

中圖分類號(hào)：TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）06-0229-01

1 軟件安全現(xiàn)狀分析

目前階段，軟件安全存在諸多問題與缺陷。其中，網(wǎng)絡(luò)仿冒事件以及網(wǎng)頁的惡意代碼事件頻繁出現(xiàn)，并且增長速度不斷增加。很多網(wǎng)站都被黑客入侵，或者是被植入了木馬攻擊程序，導(dǎo)致信息系統(tǒng)的安全漏洞逐漸增加。這一現(xiàn)象導(dǎo)致軟件的安全受到威脅，并且嚴(yán)重影響其在多領(lǐng)域多行業(yè)中的正常使用。要想積極地轉(zhuǎn)變這一情況，就一定要采取相應(yīng)的方法并及時(shí)予以解決處理，保證軟件安全程度的提高，進(jìn)而確保軟件能夠?yàn)槿藗兲峁└影踩姆?wù)。

2 機(jī)器學(xué)習(xí)策略

2.1 機(jī)械學(xué)習(xí)

在機(jī)器學(xué)習(xí)的過程中，無需進(jìn)行推理或轉(zhuǎn)換知識(shí)，可以對(duì)周圍環(huán)境所提供的信息內(nèi)容進(jìn)行直接地吸收，并且實(shí)現(xiàn)信息簡單存儲(chǔ)。這種學(xué)習(xí)策略是最基本的，以塞繆爾跳棋程序與西蒙LT系統(tǒng)為例，這些都是機(jī)械學(xué)習(xí)范圍[1]。在開展機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)候，僅僅需要根據(jù)軟件所編輯好的程序進(jìn)行學(xué)習(xí)就可以，不許對(duì)輸入信息內(nèi)容讓進(jìn)行推理。然而，該學(xué)習(xí)策略僅僅適用于環(huán)境比較穩(wěn)定或者是具備固定輸入、輸出模式的系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)于環(huán)境要求很高。

2.2 示教學(xué)習(xí)

該學(xué)習(xí)策略也被稱作傳授學(xué)習(xí)或者是指導(dǎo)式學(xué)習(xí)，不僅需要在環(huán)境方面投入大量工作，同時(shí)，需要保證機(jī)器學(xué)習(xí)具備推理能力。該策略具體的過程就是：對(duì)指導(dǎo)者提出建議請(qǐng)求，并在接受建議的同時(shí)，有效地轉(zhuǎn)化成內(nèi)部表現(xiàn)形式。而后，轉(zhuǎn)化成具體知識(shí)內(nèi)容，并且將獲得的新知識(shí)納入知識(shí)庫當(dāng)中，最后應(yīng)采取相應(yīng)的方法評(píng)價(jià)并檢驗(yàn)新的知識(shí)。

2.3 演繹學(xué)習(xí)

這種學(xué)習(xí)策略屬于推理學(xué)習(xí)策略，將“一般到個(gè)別”的推理方法當(dāng)作基礎(chǔ)。對(duì)于所給出的知識(shí)予以演繹和推理，并且得出全新結(jié)論，而后需要存儲(chǔ)正確并且具有一定價(jià)值的結(jié)論。如果把演繹推理過程反逆，就被稱為歸納推理[2]。

2.4 歸納學(xué)習(xí)

所謂的歸納學(xué)習(xí)，指的就是由環(huán)境所提供的概念或反例，使其在歸納中推理概念。它的推理量比示教學(xué)習(xí)與演繹學(xué)習(xí)推理量大很多。歸納學(xué)習(xí)包括示例學(xué)習(xí)與觀察學(xué)習(xí)。其中，示例學(xué)習(xí)就是為機(jī)器的學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供示例，進(jìn)而使其在歸納中獲得概念一般描述。而觀察學(xué)習(xí)則是學(xué)習(xí)系統(tǒng)觀察環(huán)境并進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.5 類比學(xué)習(xí)

類比推理是類比學(xué)習(xí)策略的重要基礎(chǔ)條件，通過對(duì)事物相似性的充分利用來學(xué)習(xí)新的知識(shí)。具體的過程可以概括成：事先搜索與其相似并且實(shí)際存在的事物，而后和類似并且實(shí)際存在的事物予以合理變換和調(diào)整，最終獲取全新事物，并將其納入到知識(shí)庫當(dāng)中。

3 軟件安全中結(jié)合語義的機(jī)器學(xué)習(xí)方法

在軟件安全中，結(jié)合語義的機(jī)器學(xué)習(xí)方法指的就是同語義相互融合，進(jìn)而保證軟件系統(tǒng)整體多維特性的有效提升，進(jìn)而迷惑惡意代碼。結(jié)合語義機(jī)器學(xué)習(xí)方法屬于檢測算法，能夠?qū)Ρ粣阂獯a或者是木馬篡改的惡意文件進(jìn)行嚴(yán)格地檢測。該方法在檢測的過程中，很容易識(shí)別迷惑惡意代碼，而且，準(zhǔn)確程度也很高。該學(xué)習(xí)方法通過使用語言的操作語義，對(duì)系統(tǒng)程序具體的執(zhí)行行為進(jìn)行確定。其中，操作語義同樣可以當(dāng)作語言解釋器，并且每一條規(guī)則在讀取的過程中，都是由左向右，由上向下[3]。另外，還應(yīng)該把每條既定語句合理地匹配至相應(yīng)的規(guī)則中。其中，在語義解釋方面，語言模型可以分成兩種：

第一，面向用戶的語言模型。這里所闡述的語言模型，主要是依據(jù)用戶自身特點(diǎn)所提出的，所以，一定要與用戶記憶特點(diǎn)相適應(yīng)，其中一部分就是利用大規(guī)模訓(xùn)練的一種通用語言模型，該模型的參數(shù)是不會(huì)發(fā)生變化的；另外一部分就是在線學(xué)習(xí)用戶模型，該模型的參數(shù)始終處于變化當(dāng)中。然而，在實(shí)際使用的過程中，需要保證以上兩種模型同時(shí)被應(yīng)用。以漢語為例進(jìn)行分析，第一種語言模型機(jī)器學(xué)習(xí)的過程可以解釋成：首先把拼音或者是語句以鍵盤輸入的形式傳遞到學(xué)習(xí)系統(tǒng)當(dāng)中，而后使用通用語言模型與用戶語言模型，同時(shí)對(duì)語言解碼。再次，對(duì)輸入內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且得到結(jié)果并輸入至軟件當(dāng)中。如果最終的結(jié)果存在錯(cuò)誤，那么就需要用戶及時(shí)修正，最終將正確的結(jié)果內(nèi)容輸入到軟件當(dāng)中。最后一步就是通過機(jī)器學(xué)習(xí)或者是用戶編輯反饋到以上兩種語言模型當(dāng)中。

將以上兩種語言模型進(jìn)行結(jié)合的方式有很多，最具代表性的就是使用線性插值的方式，把通用語料以及用戶輸入的信息構(gòu)建成兩種相互獨(dú)立的語言模型，并實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合。其中，該模型的方式必須要始終遵循概率計(jì)算歸一化的條件要求。

第二，Bi-gram語言模型的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。該語言模型主要就是依據(jù)用戶在線輸入的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而對(duì)用戶模型當(dāng)中存在的錯(cuò)誤參數(shù)予以合理地修正。把既定拼音串，初次轉(zhuǎn)換成的漢語句子稱為A；而將初次轉(zhuǎn)換成的漢語句子中存在錯(cuò)誤并予以修正以后的句子稱為a。而后，可以在機(jī)器學(xué)習(xí)中將以上兩個(gè)句子進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而獲取正確構(gòu)成語句的詞匯。而在采用該語言模型進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，機(jī)器學(xué)習(xí)不僅要盡可能地對(duì)語言模型當(dāng)中存在的轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤予以糾正，但是不應(yīng)該過度糾正，否則就會(huì)導(dǎo)致語言模型的不平衡現(xiàn)象出現(xiàn)。

4 結(jié)語

綜上所述，在提升軟件安全性能的過程中，應(yīng)用綜合語義機(jī)器學(xué)習(xí)方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在軟件安全當(dāng)中，有效地融入語義機(jī)器學(xué)習(xí)，能夠提高多維特征迷惑惡意代碼，使得軟件安全性能得到提升，推動(dòng)軟件與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定并且健康地發(fā)展，最終為人們提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。然而，在軟件安全當(dāng)中結(jié)合語義機(jī)器學(xué)習(xí)的方法仍然需要深入研究與探索。文章對(duì)軟件安全的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并闡述了機(jī)器學(xué)習(xí)策略，最終對(duì)軟件安全中結(jié)合語義的機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行了研究和探討，主要的目的就是為了有效地提升軟件安全，為更好地開展機(jī)器學(xué)習(xí)提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]苗發(fā)彪.探析在軟件安全中結(jié)合語義的機(jī)器學(xué)習(xí)方法[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014（18）：79-80.

[2]孔德光.結(jié)合語義的機(jī)器學(xué)習(xí)方法在軟件安全中應(yīng)用研究[D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2010.

[3]孔德光.結(jié)合語義的統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)方法在代碼安全中應(yīng)用研究[D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2010.