Detecting Security Patches in Java OSS Projects Using NLP

Autor: Stefanoni, Andrea
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Druh dokumentu: Text
Popis: The use of Open Source Software is becoming more and more popular, but it comes with the risk of importing vulnerabilities in private codebases. Security patches, providing fixes to detected vulnerabilities, are vital in protecting against cyber attacks, therefore being able to apply all the security patches as soon as they are released is key. Even though there is a public database for vulnerability fixes the majority of them remain undisclosed to the public, therefore we propose a Machine Learning algorithm using NLP to detect security patches in Java Open Source Software. To train the model we preprocessed and extract patches from the commits present in two databases provided by Debricked and a public one released by Ponta et al. [57]. Two experiments were conducted, one performing binary classification and the other trying to have higher granularity classifying the macro-type of vulnerability. The proposed models leverage the structure of the input to have a better patch representation and they are based on RNNs, Transformers and CodeBERT [22], with the best performing model being the Transformer that surprisingly outperformed CodeBERT. The results show that it is possible to classify security patches but using more relevant pre-training techniques or tree-based representation of the code might improve the performance.
Användningen av programvara med öppen källkod blir alltmer populär, men det innebär en risk för att sårbarheter importeras från privata kodbaser. Säkerhetspatchar, som åtgärdar upptäckta sårbarheter, är viktiga för att skydda sig mot cyberattacker, och därför är det viktigt att kunna tillämpa alla säkerhetspatchar så snart de släpps. Även om det finns en offentlig databas för korrigeringar av sårbarheter förblir de flesta hemliga för allmänheten. Vi föreslår därför en maskininlärningsalgoritm som med hjälp av NLP upptäcker säkerhetspatchar i Java Open Source Software. För att träna modellen har vi förbehandlat och extraherat patchar från de commits som finns i två databaser, ena som tillhandahålls av Debricked och en annan offentlig databas som släppts av Ponta et al. [57]. Två experiment genomfördes, varav ett utförde binär klassificering och det andra försökte få en högre granularitet genom att klassificera makro-typen av sårbarheten. De föreslagna modellerna utnyttjar strukturen i indatat för att få en bättre representation av patcharna och de är baserade på RNNs, Transformers och CodeBERT [22], där den bäst presterande modellen var Transformer som överraskande nog överträffade CodeBERT. Resultaten visar att det är möjligt att klassificera säkerhetspatchar, men genom att använda mer relevanta förträningstekniker eller trädbaserade representationer av koden kan prestandan förbättras.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
Externí odkaz: