論文の概要: Federated Cyber Defense: Privacy-Preserving Ransomware Detection Across Distributed Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.01583v1
- Date: Mon, 03 Nov 2025 13:54:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-05 16:37:27.279971
- Title: Federated Cyber Defense: Privacy-Preserving Ransomware Detection Across Distributed Systems
- Title(参考訳): Federated Cyber Defense: 分散システム全体にわたるプライバシ保護ランサムウェア検出
- Authors: Daniel M. Jimenez-Gutierrez, Enrique Zuazua, Joaquin Del Rio, Oleksii Sliusarenko, Xabi Uribe-Etxebarria,
- Abstract要約: ハイパフォーマンスなAI検出器のトレーニングには、さまざまなデータセットが必要である。
中央集権化は、セキュリティ、プライバシー規制、データ所有の問題、組織間の共有に対する法的障壁などにより現実的ではないことが多い。
本稿では,複数の組織がランサムウェア検出モデルを協調的にトレーニングできるSherpa.ai FLプラットフォームを用いて,フェデレートラーニング(FL)の評価を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.20878272814614088
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Detecting malware, especially ransomware, is essential to securing today's interconnected ecosystems, including cloud storage, enterprise file-sharing, and database services. Training high-performing artificial intelligence (AI) detectors requires diverse datasets, which are often distributed across multiple organizations, making centralization necessary. However, centralized learning is often impractical due to security, privacy regulations, data ownership issues, and legal barriers to cross-organizational sharing. Compounding this challenge, ransomware evolves rapidly, demanding models that are both robust and adaptable. In this paper, we evaluate Federated Learning (FL) using the Sherpa.ai FL platform, which enables multiple organizations to collaboratively train a ransomware detection model while keeping raw data local and secure. This paradigm is particularly relevant for cybersecurity companies (including both software and hardware vendors) that deploy ransomware detection or firewall systems across millions of endpoints. In such environments, data cannot be transferred outside the customer's device due to strict security, privacy, or regulatory constraints. Although FL applies broadly to malware threats, we validate the approach using the Ransomware Storage Access Patterns (RanSAP) dataset. Our experiments demonstrate that FL improves ransomware detection accuracy by a relative 9% over server-local models and achieves performance comparable to centralized training. These results indicate that FL offers a scalable, high-performing, and privacy-preserving framework for proactive ransomware detection across organizational and regulatory boundaries.
- Abstract(参考訳): マルウェアの検出、特にランサムウェアは、クラウドストレージ、エンタープライズファイル共有、データベースサービスなど、今日の相互接続されたエコシステムを確保する上で不可欠である。
高性能人工知能(AI)検出器のトレーニングには、さまざまなデータセットが必要である。
しかし、中央集権的な学習は、セキュリティ、プライバシー規制、データ所有の問題、組織間の共有に対する法的障壁のために、しばしば実践的ではない。
この課題を複雑にすることで、ランサムウェアは急速に進化し、堅牢で適応可能なモデルを必要とします。
本稿では,複数の組織が生データをローカルかつセキュアに保ちながら,ランサムウェア検出モデルを協調的にトレーニングできる,Sherpa.ai FLプラットフォームを用いたフェデレートラーニング(FL)の評価を行う。
このパラダイムは、ランサムウェア検出やファイアウォールシステムを数百万のエンドポイントに展開するサイバーセキュリティ企業(ソフトウェアとハードウェアベンダの両方を含む)に特に関係している。
このような環境では、厳格なセキュリティ、プライバシ、規制上の制約のために、データは顧客のデバイス外で転送することはできない。
FLはマルウェアの脅威に対して広く適用されるが、Ransomware Storage Access Patterns (RanSAP) データセットを用いてアプローチを検証する。
実験により,FLはサーバローカルモデルの相対9%でランサムウェア検出精度を向上し,集中型トレーニングに匹敵する性能を達成できた。
これらの結果から,FLは組織と規制の境界を越えて,能動的ランサムウェア検出のためのスケーラブルでハイパフォーマンスかつプライバシ保護のフレームワークを提供することが示された。
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