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增加2024.12.21论文速读1篇
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NINA-LI-2024 committed Dec 24, 2024
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title: "【论文速读】|迈向自动化渗透测试:引入大语言模型基准、分析与改进"
date: 2024-12-21 10:30:00
author: "安全极客"
header-img: "img/post-bg-unix-linux.jpg"
tags:
- Security
- AIGC
- 论文速读
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![这是一张图片](https://www.gptsecurity.info/img/in-post/0807/01.jpg)

## 基本信息

**原文标题**:Towards Automated Penetration Testing: Introducing LLM Benchmark, Analysis, and Improvements

**原文作者**:Isamu Isozaki, Manil Shrestha, Rick Console, Edward Kim

**作者单位**:Drexel University, Independent

**关键词**:渗透测试、大语言模型、自动化、网络安全

**原文链接**https://arxiv.org/pdf/2410.17141

**开源代码**:暂无

## 论文要点

**论文简介**:本论文讨论了黑客攻击对网络安全的重大威胁,造成每年数十亿美元的损失。为减轻这些风险,伦理黑客(或渗透测试)被用于识别系统和网络中的脆弱性。近年来,大语言模型(LLMs)在多个领域,包括网络安全,展现出潜力。然而,目前缺乏全面、开放的端到端自动化渗透测试基准,以推动进展并评估这些模型的能力。本论文引入一个新的开放基准,以支持基于LLM的自动化渗透测试,填补这一关键空白。

![这是一张图片](https://www.gptsecurity.info/img/in-post/1220/05.png)

**研究目的**:本研究旨在创建一个系统性的框架,以评估大语言模型(LLMs)在渗透测试中的应用潜力,推动自动化渗透测试的标准化和有效性。随着网络安全威胁的日益复杂,传统渗透测试方法显得愈发不足,因此探索基于LLM的自动化解决方案尤为重要。引入开放评估基准,帮助研究人员和从业者更好地理解和利用LLMs在识别系统漏洞方面的能力,促进模型持续改进和创新,提升渗透测试的效率和准确性。

## 引言

当前,网络攻击的数量和复杂性不断上升,给企业和个人带来了严峻的安全挑战。尽管传统的渗透测试能够识别潜在的安全漏洞,但这些方法往往依赖于人为因素,效率较低且成本高昂。因此,亟需更加自动化的解决方案来提高渗透测试的效率和准确性。大语言模型的快速发展为这一问题提供了新的思路,尽管在实际应用中仍面临挑战。现有的渗透测试方法存在高水平专业知识要求、工具灵活性不足和缺乏统一评估标准等问题。为解决这些问题,本文提出了一种基于LLM的自动化渗透测试框架,并通过实验证明其有效性。

## 研究背景

随着数字化进程的加速,网络安全问题日益凸显,网络攻击的数量和复杂性不断上升,给个人和企业带来了巨大威胁。渗透测试作为一种重要的安全评估手段,能够识别和修复系统中的安全漏洞。然而,传统渗透测试方法往往依赖人工操作,耗时且易受人为因素影响。现有的自动化工具通常缺乏灵活性,无法适应复杂的攻击场景。因此,迫切需要一种高效、可靠的自动化渗透测试解决方案。近年来,大语言模型(LLMs)的发展为这一领域带来了新的可能性,通过充分利用其在自然语言处理中的能力,研究者希望能提升渗透测试的准确性和效率。

## Benchmark

本文引入的基准旨在为基于大语言模型(LLMs)的自动化渗透测试提供一个标准化的评估框架。基准设计考虑了多种真实的网络攻击场景,包括SQL注入、跨站脚本攻击和服务拒绝等,以确保模型在多样化环境中进行有效测试。核心是制定统一的测试流程和评估指标,使研究者能够比较不同模型在渗透测试中的性能。这一开放的基准不仅促进学术研究与发展,也为行业实践提供指导,推动模型的持续改进,为网络安全的提升贡献力量。

![这是一张图片](https://www.gptsecurity.info/img/in-post/1220/06.png)

## 研究评估

**实验设置**:研究团队创建了一个模拟的网络环境,搭建了多个虚拟机和网络设备,以全面评估大语言模型(LLMs)在渗透测试中的表现。实验环境中配置了不同的操作系统和应用程序,以测试模型在多种条件下的适应性与有效性。内容涵盖常见的网络攻击技术,如SQL注入、跨站脚本攻击和弱口令破解等,为后续的性能分析提供了可靠基础。

**性能评估**:性能评估深入分析了大语言模型(LLMs)在渗透测试中的实际效果。研究团队通过比较模型在不同攻击场景下的成功率、响应时间和准确性,评估其整体性能。实验结果显示,某些LLMs在特定类型攻击中表现出色,能够快速识别并准确报告系统漏洞,而在复杂或新型攻击中表现则相对不足。这一评估过程为今后研究提供了方向,帮助提高自动化渗透测试的效率与准确性。

![这是一张图片](https://www.gptsecurity.info/img/in-post/1220/07.png)

**消融实验**:消融实验探讨了大语言模型(LLMs)在渗透测试中不同功能模块对整体性能的贡献。研究团队通过逐步移除模型中的某些功能,观察其对模型表现的影响。这一过程揭示了各模块在渗透测试中的重要性。例如,某些功能模块在识别特定攻击类型时尤为关键,而其他模块的缺失对整体效果的影响较小。这一实验为理解模型内部机制提供了深入见解,并为未来的模型改进指明了方向。

![这是一张图片](https://www.gptsecurity.info/img/in-post/1220/08.png)

## 研究讨论

研究结果表明,基于LLM的自动化渗透测试在提高效率和准确性方面具有显著潜力。然而,当前模型仍存在局限性,如对某些攻击模式的理解不够深入及复杂场景下的适应性不足。未来研究应聚焦于这些问题,通过持续优化模型架构和训练数据,进一步提升渗透测试的效果。

![这是一张图片](https://www.gptsecurity.info/img/in-post/1220/09.png)

## 论文结论

本文研究为自动化渗透测试提供了新的思路和框架,展示了大语言模型在网络安全领域的应用潜力。通过引入标准化的基准,研究者能够更好地评估和优化这些模型,为网络安全行业的发展做出贡献。研究结果不仅具有学术价值,也为实际应用提供重要参考。


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