With increasing numbers of vulnerabilities exposed on the internet, autonomous penetration testing (pentesting) has emerged as an emerging research area, while reinforcement learning (RL) is a natural fit for studying autonomous pentesting. Previous research in RL-based autonomous pentesting mainly focused on enhancing agents' learning efficacy within abstract simulated training environments. They overlooked the applicability and generalization requirements of deploying agents' policies in real-world environments that differ substantially from their training settings. In contrast, for the first time, we shift focus to the pentesting agents' ability to generalize across unseen real environments. For this purpose, we propose a Generalizable Autonomous Pentesting framework (namely GAP) for training agents capable of drawing inferences from one to another -- a key requirement for the broad application of autonomous pentesting and a hallmark of human intelligence. GAP introduces a Real-to-Sim-to-Real pipeline with two key methods: domain randomization and meta-RL learning. Specifically, we are among the first to apply domain randomization in autonomous pentesting and propose a large language model-powered domain randomization method for synthetic environment generation. We further apply meta-RL to improve the agents' generalization ability in unseen environments by leveraging the synthetic environments. The combination of these two methods can effectively bridge the generalization gap and improve policy adaptation performance. Experiments are conducted on various vulnerable virtual machines, with results showing that GAP can (a) enable policy learning in unknown real environments, (b) achieve zero-shot policy transfer in similar environments, and (c) realize rapid policy adaptation in dissimilar environments.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员