Page 290 - 《软件学报》2026年第4期

凌祥 等: RMDroid: 基于多模态融合学习的安卓恶意软件鲁棒检测 1731

D time 数据集上表现出更好的检测有效性, 这一点也可以通过对比后续消融实验中数据集 RMDroid 与
不大, 因此在
单模态子模型中, D time 上 RMDroid(img) 和 RMDroid(api) 的有效性实验结果得到进一步验证.

表 5 RMDroid 与基线方法的有效性实验结果 (%)

FPR=1% FPR=0.1%
数据集 检测方法 AUC
TPR bACC TPR bACC
IMCFN 97.78 63.80 81.40 29.70 64.80
MaMaDroid(f) 97.53 73.72 86.37 51.29 75.61
D rand MaMaDroid(p) 98.18 81.26 90.13 60.14 80.03
MalScan 97.40 71.48 85.24 46.40 73.16
RMDroid 99.52 93.55 96.27 75.84 87.87
IMCFN 80.96 31.23 65.12 13.09 56.55
MaMaDroid(f) 76.23 21.66 60.35 5.61 52.76
D time MaMaDroid(p) 68.30 24.48 61.75 9.89 54.90
MalScan 66.54 17.66 58.37 6.98 53.44
RMDroid 83.96 41.76 70.38 23.10 61.51
注: 加粗数据表示结果最佳

接着将 RMDroid 与所有基线检测方法的有效性实验结果进行对比分析. 从表 5 中可以观察到, 尽管在更符合
D time 两个数据集上的所有 5 个有效性
实际场景的数据集 D time 上的有效性评价指标有所降低, 但是分别在 D rand 和
评价指标都远高于 4 个基线检测方法. 具体而言, 在 D rand 数据集上的 AUC 值为 99.52%, 在 FPR=1% 时相应 TPR
值和 bACC 值分别为 93.55% 和 96.27%, 表现出最优且稳定的有效性实验结果. 即使对于更具挑战的 FPR=0.1%
而言, TPR 值和 bACC 值也分别高达 75.84% 和 87.87%, 比最好的基线模型 MaMaDroid(p) 的 TPR 值和 bACC
值还要高出 15.70% 和 7.84%. 同样地, 在 D rand 数据集上, 即使 RMDroid 的 TPR 值和 bACC 值有所下降, 但是仍然
远高于最好的基线模型 IMCFN 的 TPR 值和 bACC 值. 上述的实验结果与分析都表明, 本文所提出的安卓恶意软
件鲁棒检测方法在两个数据集上都表现出比所有基线检测方法更优的有效性.
为了进一步评估 RMDroid 和基线方法在最新安卓恶意软件数据集上的检测性能, 对比不同方法的有效性随
着时间衰减的幅度, 本文进一步限定时间窗口为 2024 年 1 月–2025 年 6 月, 并从 AndroZoo 数据集 [69] 中随机采集了

1 650 个良性安卓软件和 1 678 个恶意安卓软件进行有效性评估, 记为新的测试数据集 D new . 本文直接利用原来在
D rand 和 D time 数据集上训练的恶意软件检测模型在 D new 进行测试, 测试结果如表 6 所示.

表 6 不同检测方法在新数据集 D new 上的检测性能 (%)

FPR=1% FPR=0.1%
数据集 检测方法 AUC
TPR bACC TPR bACC
IMCFN 71.59 18.89 59.25 0.00 50.00
MaMaDroid(f) 58.59 12.90 55.98 11.47 55.69
训练:
D rand
MaMaDroid(p) 25.21 1.57 50.31 0.00 50.00
测试: D new
MalScan 91.17 12.87 56.37 0.83 50.42
RMDroid 81.03 24.55 61.85 20.41 60.21
IMCFN 67.36 15.37 57.30 0.00 50.00
MaMaDroid(f) 39.74 3.94 51.50 1.43 50.67
训练:
D time
MaMaDroid(p) 60.05 11.64 55.35 1.26 50.59
测试: D new
MalScan 90.85 1.72 50.74 0.49 50.25
RMDroid 72.13 14.27 56.69 6.66 53.33
注: 加粗数据表示结果最佳, 下划线表示结果次优

通过对比不同检测方法的有效性指标, 本文观察到 MalScan 在新数据集 D new 上的 AUC 高于其他方法, 这表
明 MalScan 在所有可能的阈值下整体性能较好. 然而, MalScan 的其他 4 项有效性指标 TPR 和 bACC 较低, 这反映
出其无法在较低的 FPR 条件下达到较高的 TPR. 对比在 D rand 上训练的模型的测试结果, 本文发现 RMDroid 在