論文の概要: A Graph-Attentive LSTM Model for Malicious URL Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.15971v1
- Date: Sun, 12 Oct 2025 17:10:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-25 00:56:38.734631
- Title: A Graph-Attentive LSTM Model for Malicious URL Detection
- Title(参考訳): 悪意URL検出のためのグラフ検出型LSTMモデル
- Authors: Md. Ifthekhar Hossain, Kazi Abdullah Al Arafat, Bryce Shepard, Kayd Craig, Imtiaz Parvez,
- Abstract要約: ブラックリストの検出方法は、既存のパターンに依存するため、新しいURLや難読化URLを識別できない。
本研究は,グラフニューラルネットワーク(GNN)とグラフ注意ネットワーク(GAT)とLong Short-Term Memory(LSTM)ネットワークを組み合わせた,GNN-GAT-LSTMというハイブリッドディープラーニングモデルを提案する。
このモデルは、文字がエッジを介して接続されるノードになるプロセスを通じて、URLをグラフに変換する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Malicious URLs pose significant security risks as they facilitate phishing attacks, distribute malware, and empower attackers to deface websites. Blacklist detection methods fail to identify new or obfuscated URLs because they depend on pre-existing patterns. This work presents a hybrid deep learning model named GNN-GAT-LSTM that combines Graph Neural Networks (GNNs) with Graph Attention Networks (GATs) and Long Short-Term Memory (LSTM) networks. The proposed architecture extracts both the structural and sequential patterns of the features from data. The model transforms URLs into graphs through a process where characters become nodes that connect through edges. It applies one-hot encoding to represent node features. The model received training and testing data from a collection of 651,191 URLs, which were classified into benign, phishing, defacement, and malware categories. The preprocessing stage included both feature engineering and data balancing techniques, which addressed the class imbalance issue to enhance model learning. The GNN-GAT-LSTM model achieved outstanding performance through its test accuracy of 0.9806 and its weighted F1-score of 0.9804. It showed excellent precision and recall performance across most classes, particularly for benign and defacement URLs. Overall, the model provides an efficient and scalable system for detecting malicious URLs while demonstrating strong potential for real-world cybersecurity applications.
- Abstract(参考訳): 悪意のあるURLはフィッシング攻撃を促進し、マルウェアを配布し、攻撃者にウェブサイトを偽造する権限を与えるため、重大なセキュリティリスクを引き起こす。
ブラックリストの検出方法は、既存のパターンに依存するため、新しいURLや難読化URLを識別できない。
本研究は,グラフニューラルネットワーク(GNN)とグラフ注意ネットワーク(GAT)とLong Short-Term Memory(LSTM)ネットワークを組み合わせた,GNN-GAT-LSTMというハイブリッドディープラーニングモデルを提案する。
提案アーキテクチャは、データから特徴の構造パターンとシーケンシャルパターンの両方を抽出する。
このモデルは、文字がエッジを介して接続されるノードになるプロセスを通じて、URLをグラフに変換する。
ノードの特徴を表すためにワンホット符号化を適用する。
このモデルは、651,191個のURLからトレーニングとテストのデータを受け取り、それらは良性、フィッシング、偽装、マルウェアのカテゴリに分類された。
前処理ステージには機能エンジニアリングとデータバランス技術の両方が含まれており、モデル学習を強化するためにクラス不均衡の問題に対処した。
GNN-GAT-LSTMモデルは試験精度0.9806、重み付きF1スコア0.9804で優れた性能を達成した。
これは多くのクラスで優れた精度とリコール性能を示しており、特に良質なURLと非顔URLである。
全体として、このモデルは、悪質なURLを検出しながら、現実世界のサイバーセキュリティアプリケーションに強力な可能性を示す、効率的でスケーラブルなシステムを提供する。
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