I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   2 ,  A p r il   20 25 ,   p p .   1 8 3 4 ~ 1 8 4 9   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 2 . pp 1 8 3 4 - 1 8 4 9           1834       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Identifica tion o f  Andro id A PK ma lwa re t hro ug h  lo ca l and  g lo ba l f ea ture  e x t ra ction using  me t a  clas sifier       Yo g a   H er a w a n,  I m a s   Su k a es ih Sita ng g a ng ,   Sh elv ie  Nidy a   Ney m a n   D e p a r t me n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   F a c u l t y   o f   M a t h e ma t i c s   a n d   N a t u r a l   S c i e n c e ,   I P B   U n i v e r s i t y ,   B o g o r ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma r   2 3 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Oct  1 8 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   No v   2 0 ,   2 0 2 4       An d ro id ,   t h e   m o st  wid e ly   u se d   m o b il e   o p e ra ti n g   s y ste m ,   is  a lso   th e   m o st   v u l n e ra b le  to   m a lwa re   d u e   to   i ts  h ig h   p o p u larit y .   Th is  h a s  sig n ifi c a n tl y   fo c u se d   o n   An d r o id   m a lwa re   d e tec ti o n   in   m o b il e   se c u rit y .   W h il e   e x ten siv e   re se a rc h   h a s  b e e n   c o n d u c ted   u sin g   v a rio u s  m e th o d s,  n e w  m a lwa re ’s   e m e rg e n c e   u n d e rsc o re s  th is  fie ld ’s  d y n a m ic  n a tu re   a n d   th e   n e e d   fo r   c o n ti n u o u s  re se a rc h .   T h e   m o ti v a ti o n   th a t   d ri v e s  m a lwa re   d e v e lo p e rs  t o   c re a te  An d ro i d   m a lwa re   c o n sta n tl y   is   th e   p o ten ti a l   t o   a c c e ss   An d ro i d   d e v ice s,  th e re b y   g a in i n g   a c c e ss   to   se n siti v e   u se r  i n fo rm a ti o n .   T h is  stu d y ,   wh ich   is   a   c o m p lex   a n d   i n - d e p th   e x p lo ra ti o n ,   a ims   t o   d e tec t  An d r o i d   m a lwa re   u sin g   a   m e ta - c las sifier  th a t  c o m b in e s  t h e   sin g le - c las sifier  li g h t   g ra d ien t   b o o sti n g   m a c h in e ,   su p p o rt  v e c to r  m a c h i n e ,   a n d   ra n d o m   f o re st.  T h e   p ro c e ss   in v o lv e s  c o n v e rti n g   d isa ss e m b led   m a lwa re   c o d e s  in to   g r e y   ima g e s  fo r  g l o b a l  a n d   l o c a l  fe a tu re   e x tra c ti o n .   Th e   c las sifica ti o n   a c c u ra c y   is  9 7 %   a t   b e st  o n   a   m a lwa re   d a tas e t  o f  3 , 9 6 3   sa m p les .   Th e   m a in   c o n t rib u ti o n   o f  t h is   p a p e r  is  t o   p ro d u c e   a n   An d ro i d   APK  m a lwa re   d e tec to r  m o d e l  th a t  wo rk s   b y   c o m b in i n g   m u lt i p le  m a c h in e   lea rn i n g   a lg o rit h m s  train e d   u sin g   t h e   d a tas e t   re su lt in g   fro m   l o c a l  a n d   g l o b a l  fe a tu re   e x trac ti o n   a lg o rit h m s.   K ey w o r d s :   APK  An d r o id   v is u aliza tio n   Glo b al  f ea tu r e  e x tr ac tio n   L o ca l f ea tu r e  e x tr ac tio n   Ma lwar e   Me ta  class if ier   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   I m as Su k ae s ih   Sit an g g an g   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   Scie n ce ,   Facu lty   o f   Ma th em atics a n d   Natu r al  Scien ce ,   I PB   Un iv er s ity   W in g   2 0   L ev el  5   Me r an ti R o a d ,   Dr am ag a  Dis tr ict,   B o g o r   1 6 6 8 0 ,   I n d o n esia   E m ail: im as.si tan g g an g @ ap p s . ip b . ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   An d r o id   is   th e  m o s t  wid ely   u s ed   m o b ile  o p e r atin g   s y s tem   to d ay .   B ased   o n   in f o r m atio n   f r o m   Stat C o u n ter   Glo b al  Stats ,   u n t il  J u n e  2 0 2 4 ,   An d r o id   b ec am e  th e  m o b ile  o p er atin g   s y s tem   with   th e  lar g est  m ar k et  s h ar e   in   th e   wo r ld ,   w h ich   am o u n te d   to   7 2 . 1 5 %,   b e atin g   i OS  at  2 7 . 1 9 %.  T h e  o p en - s o u r ce   An d r o id   o p er atin g   s y s tem   an d   f r ee   licen s e  m ak e  it m o r e  p o p u lar .   T h e   h ig h   p o p u lar ity   o f   An d r o i d   is   p r o p o r tio n al  to   th e   in cr ea s ed   r is k   o f   v ir u s   an d   m alwa r e  attac k s .   Fu r th er m o r e,   th e  tech n o l o g y   f o r   f r am ewo r k - b ased   a p p licatio n   d ev elo p m e n t  is   ad v a n cin g   r a p id ly ,   o f f er in g   a  c o n v e n ien t  way   to   cr ea te  An d r o i d - b ased   ap p licatio n s .   T h o s e  wh o   wis h   to   tak e  ad v an tag e   o f   th is   co n v en ien ce   o f ten   r ev er s e - en g in ee r   co m p leted   a p p licatio n s   an d   ad d   p r o g r a m   lo g ic  to   cr ea te  n ew  ap p licatio n s   q u ick ly .   Ho wev e r ,   th is   co n v en ien ce   also   p r ese n ts   a  r is k ,   as  s o m e  in d iv id u als  m a y   u p lo ad   m alic io u s   s cr ip ts   th at  ca n   ex p lo it  t h e  d ata   o n   An d r o id   h an d s ets.  No wad ay s ,   u s er s   f r eq u e n tly   d o wn lo ad   ap p s   f r o m   an y   lo ca tio n ,   lead i n g   to   is s u es.  I n s tallin g   ap p s   an d   p e r m itti n g   th em   to   d o   an y th in g   th e y   ask   with o u t  u n d er s tan d in g   th eir   p u r p o s e  is   w h at  lead s   to   s ec u r ity   is s u es   o n   s m ar tp h o n es,  s u ch   as  s cr ip t  in tr u s io n .   I t  ca n   p e r f o r m   a  s ec u r ity - v io latin g   o p er atio n ,   s u ch   as  s tar tin g   a   c o v er t  d ata  tr an s f er ,   allo win g   attac k er s   to   o b tain   p r iv ate  in f o r m atio n   f r o m   d ev ic es.  At  s o m e  p o in t,  attac k er s   will  tak e  co n tr o l  o f   th e  s m ar tp h o n e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I d en tifi ca tio n   o f A n d r o id   A P K   ma lw a r e  th r o u g h   lo ca l a n d   g lo b a l fe a t u r e   …   ( Yo g a   Hera w a n )   1835   So f twar e  th at  s ee k s   to   o b s tr u ct  r eg u lar   co m p u ter ize d   s y s tem   o p er atio n s   b y   o b tain i n g   p r iv ate   in f o r m atio n   g ai n in g   illeg al  ac ce s s   to   co m p u ter   s y s tem s ,   an d   m o s tly   h ar ass in g   u s er s   is   k n o wn   as  m alwa r e,   s h o r t  f o r   m alicio u s   s o f twar e  [ 1 ] .   T h e  ex p o n e n tial  g r o wth   o f   m alwa r e  f o r ce s   co m p u ter   s ec u r ity   r esear ch er s   to   d ev elo p   n ew  m eth o d s   f o r   p r o tectin g   n etwo r k s   an d   s y s tem s .   Ma lwar e  id en tific atio n   is   ess e n tial  b ec au s e  o f   its   ex p o n e n tial  g r o wth   an d   ab ilit y   to   in f lict  ex ten s iv e  d am ag e   o n   a  wid e  s u r f ac e  ar ea   [ 2 ] .   R esear ch er s   h av e  cr ea ted   m eth o d s   f o r   d etec tin g   m alwa r e  as  a  r esu lt  o f   th e  g r o wth   o f   m alwa r e  [ 3 ] .   T h er e  ar e  th r ee   m alwa r e   d etec tio n   ap p r o a ch es:  s tatic,   d y n am ic,   an d   h y b r id .   Static  an aly s is   ex am in es  th e  al l eg ed   co d e  with o u t   lau n ch in g   th e  p r o g r am   [ 4 ] .   Fo r   f ea tu r e  ex tr ac tio n ,   th e  s o u r ce   co d e  m u s t  b e  d is ass e m b led   b y   a n aly zin g   p er m is s io n   u s ag e  [ 5 ] ,   m in in g   th e  co d e  s tr u ctu r es  [ 6 ] ,   an al y z in g   th e  u s ed   co m p o n en ts   [ 7 ] ,   an d   m o n ito r in g   t h e  ap p licatio n   p r o g r am m in g   i n ter f ac e  ( API )   in v o k e d   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   I t  is   a  g atew ay   with in   th e   An d r o id   a r ch itectu r e   to   ac ce s s   s en s itiv e  s er v ices  [ 9 ] .   Un lik e  s tatic  an aly s is ,   d y n am ic  an aly s is   ex am in es  th e  a p p l icatio n ' s   attr ib u tes   an d   s cr u tin izes th e  ev e n ts   th at  tr an s p ir e  d u r in g   its   ex ec u tio n   [ 4 ] ,   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .    Har m f u l  ap p s   m u s t  b e  s tr ip p e d   o f   th eir   i n tr icate   f ea tu r es  an d   h id d e n   s tr u ctu r es  to   id e n tif y   m alwa r e  u s in g   n ew,   ef f ec tiv e   d etec tio n   tech n i q u es  [ 1 2 ] .   T h e   ad v a n ce m en t  o f   th e   in ter n et   an d   te ch n o lo g y   will  m a k e  th e  p o te n tial  th r ea t   o f   An d r o id   APK  m alwa r e  e v en   m o r e   s ig n if ican t,   m ak in g   it  n ec ess ar y   to   d ev elo p   a   m ac h in e  lear n in g - b ased   m alw ar e  d etec tio n   s y s tem .   T h e  d i v er s e  an ato m ical  s tr u ctu r e  o f   An d r o id   APK  f iles   m ak es  th e  co m b in atio n   o f   lo ca l  an d   g lo b al  f ea tu r e  ex tr ac tio n   tech n iq u es  an   o p p o r tu n it y   to   h elp   p r o d u ce   ac cu r ate  an d   f ast  m o d els.  Ma l war e  class if icatio n   u s in g   m ac h in e  lear n in g   ( ML )   is   o n e   o f   t h e  tech n o lo g ies  th at   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI )   h as  m ad e  av ailab le  f o r   u s e  in   m alwa r e  r esear ch .   Data   m in in g   w as  f ir s t  p r o p o s ed   in   2 0 0 1   to   id en tif y   m alwa r e   o n   W in d o ws  o p er atin g   s y s tem s   [ 1 3 ] .   T h e   r esear ch   em p l o y ed   R I PP E R ,   n aïv e  B ay es,   an d   m u lti - class if ier   s y s tem   as   a  m ac h in e   lear n in g   m eth o d .   T h e  m u lti - n aï v e  B ay es  ap p r o ac h   y ield s   th e   b est  ac cu r ac y   o f   9 7 . 7 6 % in   test in g .   I n   p lace   o f   s tatic  an d   d y n am i c  ap p r o ac h es,  r esear ch e r s   h av e  s tu d ied   m alwa r e  u s in g   v is u aliza tio n - b ased   tech n iq u es.  L ar g e - s ca le  m alwa r e  d etec tio n   ca n   b e  ac h iev ed   m o r e  e f f ec tiv ely   b y   v i s u al  an aly s is ,   wh ich   u s es  th e  s tr u ctu r e  o f   m alw ar e  im ag es  r ath er   th an   s tati c  o r   d y n am ic  a p p r o ac h es.  C o m p u ter   m alwa r e  class if icatio n   m eth o d   b y   v is u alizin g   b in ar y   m alwa r e  in   g r ay s ca le  im ag es  [ 1 4 ] .   T h is   ap p r o ac h   d if f er s   f r o m   m alwa r e  ex p e r ts '   wid esp r ea d   s tatic  an d   d y n a m ic  d etec tio n   a p p r o ac h es.   T h ese  tech n iq u es  a r e  b ein g   in tr o d u ce d   to   p r o v id e   a  b etter   alter n ativ e  to   th e   d r awb ac k s   o f   t h e  s tatic  an d   d y n a m ic  tech n iq u es.  Usi n g   th e  k - n ea r es t   n eig h b o r   ( KNN)   tech n iq u e,   9 4 5 8   s am p les we r e  em p lo y ed   in   h is   r esear ch ,   y ield in g   an   ac c u r ac y   r ate  o f   9 8 %.    T h e  ex ec u tab le  f ile  i n   m alwa r e  was  co n v er ted   i n to   a   g r a y s ca le  im ag e  f o r   f ea tu r e  ex tr ac t io n   u s in g   wav elet  tr an s f o r m   an d   Gab o r   f ilter   [ 1 5 ] .   T h e  m ac h in e  lea r n in g   al g o r ith m   u s ed   is   s u p p o r t  v ec to r   m ac h i n e   ( SVM ) ,   wh ich   h as  an   ac cu r ac y   o f   9 5 %.  A  lig h tweig h t  m alwa r e  d etec tio n   m eth o d   th at  m ak es  it  p o s s ib le  to   d etec t  m alwa r e  f r o m   s m ar tp h o n es  [ 7 ] .   I n   th eir   r esear ch ,   ea ch   f ea tu r e  is   tak en   f r o m   th e  co m p o n en ts   o f   th e     .    f ile  an d   th e    .    f ile  is   co llected   i n to   a  s p ac e   v ec to r   f o r   a n   SVM  ap p r o ac h   with   9 4 %  ac cu r ac y .   A n d r o i d   n etwo r k   f lo ws  an d   API   ca lls   wer e  test ed   f o r   m alwa r e  d etec tio n   with   An d r o i d   p er m is s io n s   an d   in ten t f ea tu r e s   [ 1 6 ] .   I n   ad d itio n   to   p r o v id in g   ac cu r ac y   r esu lts   o f   9 5 . 3 % f o r   s tatic  an aly s is   an d   8 3 . 3 %  f o r   d y n am ic  an al y s is   o n   m alwa r e  d etec tio n   o n   th e  A n d r o id   s y s tem ,   th e  s tu d y   also   o f f er ed   th e  p u b licly   ac ce s s ib le  C I C An d Ma l2 0 1 7   d ataset  wh ile  p er f o r m in g   d y n am ic  an aly s is   o n   ac tu al  s m ar tp h o n es.  R eg ar d in g   m alwa r e  d etec tio n   u s in g   APK  im ag e  v is u aliza tio n ,   th e  r an d o m   f o r est  ( R F)   alg o r ith m   p r o v id es  th e  b est  p er f o r m an ce   with   a n   ac cu r ac y   o f   9 2 . 8 1 %  [ 1 7 ] .   A  m alwa r e  d etec tio n   f r am ewo r k   b ased   o n   a  s tack   o f   en s em b le   lear n in g   alg o r ith m s   ca lled   MFDr o id   [ 1 8 ] .   T h e  s tu d y   u s es  s ev en   f ea tu r e  ex tr ac tio n   al g o r ith m s   b ased   o n   Per m is s io n ,   API   C all s ,   an d   Op co d e  d atasets   an d   th e n   p r o d u c es a n   F1   Sco r e   o f   9 6 % u s in g   a   m eta - class if ier .   A  m ac h in e - lear n in g   a p p r o ac h   b ased   o n   f ea tu r e  ex tr ac tio n   an d   g r ay s ca le  p ictu r e   ca teg o r izatio n   is   u s ed   to   id e n tify   A n d r o i d   A PK  m alwa r e  [ 1 9 ] .   T h is   s tu d y   tu r n s   m o s t  APK  f iles — in clu d in g   m u ltiDex ,   r eso u r ce s ,   ce r tific ates,  an d   m an if est  f iles — in to   g r ay s ca le  p ictu r es  to   d etec t  m alwa r e.   Su b s eq u en tly ,   lo ca l   m alwa r e  p ictu r e   f ea tu r es  ar e   ex tr ac ted   u s in g   lo ca l   f ea tu r e  ex tr ac tio n   tec h n iq u es.   T h e   ac cu r ac y   o f   th e   m o d el   y ield s   o u tco m es  th at  a r e  9 6 . 8 6 %.  C o n v en tio n al  a n d   e n s em b le  m ac h in e  lear n in g   alg o r ith m s   ar e  co m p a r ed   t o   d eter m in e  t h e  ac c u r ac y   o f   t h e  m atr ices  c o m p ar is o n   [ 2 0 ] .   T h e   Dr eb in   d ataset,   wh ic h   h ad   2 1 5   s tatically   ev alu ated   f ea tu r es,  was  em p lo y ed   in   h is   r esear ch .   T h e  in p u t  d ata  s h o ws  th e  attr ib u te' s   av ailab ilit y   in   th e   d ataset  an d   is   ac ce s s ib le  in   0   an d   1   f o r m ats.  Acc o r d in g   to   t h e  in v esti g atio n ,   th e  en s em b l e  m eth o d   p er f o r m s   b etter   at  p r ed ictin g   m alwa r e  th an   co n v e n tio n al  m ac h in e  le ar n in g   m eth o d s .   R an d o m   f o r est  y ield ed   9 9 . 1 %  ac cu r ac y ,   wh e r ea s   lig h t g r a d ie n t b o o s tin g   m ac h in e  ( L GB M)   p r o d u ce d   9 9 . 5 %.   N u m e r o u s   r e s e a r c h   w o r k s   o n   A n d r o i d   m a l w a r e   d e t e c t i o n   A P Ks   h a v e   b e e n   p u b l i s h e d   i n   a c a d e m i c  j o u r n a l s .   E a r li e r   s t u d i e s   e m p l o y e d   d i f f e r e n t   A P K   c o m p o n e n t s   a s   d at a s e t s   a n d   t h e n   a n a l y z ed   t h e m   s t a ti c a ll y   o r   d y n a m i c a l l y   u s i n g   m a c h i n e - l ea r n i n g   t e c h n i q u e s .   T h e   p r i m a r y   m o t i v a t i o n   o f   t h i s   s t u d y   i s   t o   k n o w   t h e   i m p a c t   o f   c o m b i n i n g   d i f f e r e n t   m a c h i n e - l e a r n i n g   t e c h n i q u es   o n   t h e   o u t c o m e s   o f   l o ca l   a n d   g l o b al  e x t r a c t i o n   i n   t h e  v i s u a l iz a t i o n   o f   A n d r o i d   A PK s .   T h is   s t u d y   d e t e ct s   m a l wa r e   i n   A n d r o i d   AP K   f il es   u s in g   a   m e t a - c l ass i f i er   t e c h n i q u e   c o m b i n i n g   l o c a l   an d   g l o b a l   d a t a s e t   f e a t u r es ,   i n t e g r a t i n g   t h e   r a n d o m   f o r e s t ,   S V M ,   a n d   L GB M  m e t h o d s .   T h e   r e m a i n i n g   s e ct i o n s   o f   t h e   p a p e r   a r e   s t r u c t u r e d   a s   f o l l o ws .   T h e   m et h o d o l o g y   u s e d   i s   e x p l a i n e d   i n   s e c ti o n   2 .   T h e   a n a l y s is   r es u l ts   a n d   d i s c u s s i o n s   a r e   p r e s e n te d   in   s e c t i o n   3 ,   a n d   t h e   c o n c l u s i o n   i n   s e c ti o n   4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 ,  Ap r il   20 25 :   1 8 3 4 - 1 8 4 9   1836   2.   T H E   P RO P O SE D  M E T H O D   T h e   m a i n   o b j e c t i v e s   o f   t h is   s t u d y   a r e   t o   a s s e s s   a n d   a n a l y z e   r aw   d a t a   A PK   a s   l o c al   a n d   g l o b a l   f e a t u r e s   t o   i m p r o v e   t h e   d et e c ti o n   a c cu r a c y   a n d   p e r f o r m a n c e   o f   m e t a - c l as s i f i e r s .   T h e   s t u d y   w as  c o n d u c t e d   i n   t h r e e  p r i m a r y   p h a s e s ,   e a c h   m e ti c u lo u s l y   d e s i g n e d   a n d   e x ec u t e d :  d a t a   p r e p r o c e s s i n g ,   m a c h i n e   l e a r n i n g ,   a n d   m o d e l  e v a l u a t i o n .   T w o   m e t h o d s   f o r   ex t r a c t i n g   f e at u r e s   a r e   a v ai l a b l e  d u r i n g   t h e   p r e p r o c e s s i n g   s t a g e :   l o c al   a n d   g l o b a l.  T h e   l e a r n i n g   p r o c e s s   e m p l o y s   a   s i n g l e - c l as s i f i e r   o r   m e t a - c la s s i f i e r   a t   t h e   m a c h i n e - le a r n i n g   s t e p .   I n   o r d e r   t o   c o n s t r u c t   a   m e t a - c l ass i f i e r   m o d e l ,   t h e   s i n g l e - c l ass i f i e r   m o d e l' s   d e t e ct i o n   r e s u l ts   w i ll   s e r v e  a s   a   d a t a   s o u r c e .   F i g u r e   1   is   a   b i g   p i ct u r e   o f   c r e a t i n g   a   s y s te m   t o   i d e n ti f y   w h e t h e r   A n d r o i d   A PK   f i le s   a r e   m a l w a r e   o r   b e n i g n .   Mo d el  p e r f o r m an ce   m ea s u r e m en ts   ar e  m ea s u r ed   b ased   o n   f o u r   p r im ar y   cr iter ia:  ac c u r a cy ,  F1   s co r e ,   r ec all,   an d   p r ec is io n .   T h e  tim e  c o m p ar is o n   p r o ce d u r e  ( m ea s u r ed   in   s ec o n d s )   an d   th e   am o u n t   o f   r an d o m - ac ce s s   m em o r y   ( R AM )   u s ed   d u r in g   t h e  test in g   p r o ce s s   ar e  two   ad d itio n al  co m p lem en tin g   cr iter ia   in   ad d itio n   to   th e   f o u r   p r im ar y   m ea s u r em e n t c r iter ia  f o r   th e   m o d el  p er f o r m an c e  an aly s is .           Fig u r e   1 .   Step s   o f   cr ea tin g   m a lwar e  d etec tio n   s y s tem   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I d en tifi ca tio n   o f A n d r o id   A P K   ma lw a r e  th r o u g h   lo ca l a n d   g lo b a l fe a t u r e   …   ( Yo g a   Hera w a n )   1837   3.   M E T H O D   3 . 1 .     Resea rc h  s ce na rio   A  s er ies  o f   e x p er im e n ts   n ee d   to   b e  ca r r ied   o u t  t o   ac h ie v e  th e  m ain   o b jectiv es  o f   t h is   r e s ea r ch .   I n   ad d itio n ,   it  ca n   h elp   o b tain   a   m o d el  with   th e   m o s t  o p tim al  p er f o r m an ce .   T ab le   1   d escr ib es  th e  ex p er im en tal   s ettin g s   th at  wer e  co n d u cted   in   th is   r esear ch .       T ab le  1 .   E x p er im en tal  s ettin g s   S c e n a r i o   Ex p l a n a t i o n   F i r st   e x p e r i me n t   D e f a u l t   e x p e r i me n t   u t i l i z i n g   a s - i s  d a t a set s   S e c o n d   e x p e r i me n t   Th e   F i r st   e x p e r i m e n t   u si n g   t h e   b a l a n c e d   d a t a s e t   Th i r d   e x p e r i me n t   S e c o n d   e x p e r i me n t   w i t h   g r i d   s e a r c h   h y p e r p a r a me t e r   c o n f i g u r a t i o n   a p p l i e d   t o   t h e   b a se - c l a ssi f i e r   a l g o r i t h m   F o u r t h   e x p e r i me n t   S e c o n d   e x p e r i me n t   w i t h   r a n d o m   se a r c h   h y p e r p a r a met e r   c o n f i g u r a t i o n   a p p l i e d   t o   t h e   b a se - c l a ss i f i e r   a l g o r i t h m       3 . 2 .     Da t a   prepro ce s s ing   T h is   r esear ch   u s es  o p en   d ata s ets  th at  ca n   b e  f r ee ly   d o wn l o ad ed   [ 1 6 ] .   T h e  d ataset  is   d o wn lo ad ed   u s in g   th e  f o llo win g   lin k :   h ttp : //2 0 5 . 1 7 4 . 1 6 5 . 8 0 /C I C Da ta s et/C I C I n ve s A n d Ma l2 0 1 9 / Da ta s et/A P K s /   an d   h ttp : //2 0 5 . 1 7 4 . 1 6 5 . 8 0 /C I C Da ta s et/Ma lDr o id - 2 0 2 0 /Da ta s et/A P K s / .  T h e  1 5 . 9   GB   d ataset  u s ed   in   th is   r esear ch   in clu d es  3 , 9 6 3   APKs   class if i ed   as  b en ig n   an d   m alicio u s   in   Z I P  Fo r m at.   T h is   an al y s is   o n ly   h a n d led   th e   f o llo win g   ca te g o r ies  o f   m alw ar e:  ad war e,   r an s o m war e ,  SM S   m alwa r e ,   an d   s ca r ewa r e .   T h e  co llected   d ata  is   th en   p r ep r o ce s s ed   to   p r o d u ce   th e   .    f ile  ty p e.   Sin ce   all  J av a  ex ec u tab le  co d e  is   s to r ed   in   f iles   with   th e  ex ten s io n   “ .  , ”   th e  DE X  f ile  s h a r es  m an y   c h ar ac ter is tics   with   an   An d r o id   a p p licatio n   [ 2 1 ] .   F ig u r e  2   s h o ws   th e  p r o ce d u r e  f o r   c r ea tin g   g r a y s ca le  im ag es f r o m   zip   d ata  s o u r ce s .             Fig u r e  2 .   Pro ce d u r e   f o r   cr ea ti n g   g r a y s ca le  im ag es f r o m   zip   d ata  s o u r ce s       T h e  d ataset  d is tr ib u tio n   is   s p lit in to   tr ain in g ,   test in g ,   a n d   v alid atio n ,   with   th e  p e r ce n tag es b ein g   7 2 %,   2 0 %,  an d   8 %,   r esp ec tiv ely .   T h e  b ase - class if ier   m o d el  is   co n s tr u cted   u s in g   th e   tr ain in g   d ataset.   T h e  test in g   d ataset,   wh ich   ac c o u n ts   f o r   2 0 %  o f   th e   d is tr ib u tio n ,   is   c r u cial  in   tr ain in g   th e   m eta - cl ass if ier   m o d el.   T h e     b ase - class if ier   m o d el  d eter m in es  th is   m o d el' s   ac cu r ac y .   T h e  v alid atio n   d ataset  is   th en   u s ed   to   ev alu ate   th e   m eta - class if ier   m o d el  an d   ass ess   its   ac cu r ac y .     3 . 3 .     AP K   v is ua liza t io n   T h e  h ea d er   s ec tio n ,   id s   s ec tio n s ,     _    s ec tio n s ,   an d   d ata  s ec tio n s   ar e  am o n g   t h e  s ec tio n s   th at  m ak e  u p   a  DE X  f ile.   T h e  h ea d er   s ec tio n   co n tain s   to p - lev e l  d ata,   s u ch   as  th e  s u b s eq u en t   s ec tio n s '   f ile  s ize,   s ig n atu r e,   o f f s et,   an d   s ize.   T h e  s y s tem   m u s t  g ath er   th e  f ile  s ize  to   d eter m in e  th e  im ag e' s   w id th   b ef o r e   co n v er tin g   th e  d ata  in to   im a g es,  u s in g   th e   r ef er e n ce s   in   T ab le  2 .   T h e  d ata  s ec tio n   is   a  cr u cial  p ar t  o f      .    co n tain s   class   d ata  a n d   ex ec u tio n   c o d e,   r ep r esen tin g   th e   ap p licatio n ' s   b eh av io r ,   wh eth er   it  is   class if ied   as  m alwa r e  o r   b en ig n   ap p licatio n   [ 2 2 ] .   T h e  d esire d   in f o r m atio n   is   k ep t  in   th e   _ ℎ    o f   th e      .    f ile  m ay   b e  r etr iev ed   b y   p ar s in g   th e   _ ℎ     to   o b tain   th e    _    an d     _   .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 ,  Ap r il   20 25 :   1 8 3 4 - 1 8 4 9   1838   T ab le  2 .   I m ag e  wid th   r ec o m m en d atio n   [ 1 4 ]   F i l e   si z e   r a n g e   I mag e ’ s Wi d t h   <   1 0   k B   32   1 0   k B   –   3 0   k B   64   3 0   k B   –   6 0   k B   1 2 8   6 0   k B   –   1 0 0   k B   2 5 6   1 0 0   k B   –   2 0 0   k B   3 8 4   2 0 0   k B   –   5 0 0   k B   5 1 2   5 0 0   k B   –   1 0 0 0   k B   7 6 8   > 1 0 0 0   k B   1 0 2 4       T h e  d ata  s ize  an d   o f f s ets  m u s t  b e  d eter m in ed   b ef o r e  s ec tio n   d ata  ca n   b e  ex tr ac te d   f r o m   t h e     .    f ile,   ar e  lo ca ted   at  s p ec if ic  o f f s ets.  T h is   in f o r m atio n   is   o b tain ed   f r o m   th e    .    f ile  h ea d er .   T h e  h ea d er   s ize  o f   th e    .    f ile  is   1 1 2   b y tes,  an d   th e  d at a  s ec tio n 's  s ize  an d   th e  d ata  s e ctio n ' s   o f f s et  v alu e  ar e   r esp ec tiv ely   l o ca ted   at  o f f s ets  1 0 4   an d   1 0 8 ,   as  m an y   as  4   b y tes.  Fig u r e  3   p r o v id es  a  v is u al   g u id e  f o r   d i g itally   v is u alizin g   a  r aw  APK  f ile .           Fig u r e  1 .   Pro ce d u r es f o r   tu r n i n g   an   APK  f ile  in to   a   d ig ital p ictu r e       3 . 4 .     E x t r a ct io n  f ea t ure   Featu r e  ex tr ac tio n   is   ap p lied   to   th e  .    f ile  co n v er ted   in to   a  d ig ital  im ag e  to   g et  th e  r eq u ir ed   in f o r m atio n .   T h is   r esear ch   u s es  two   f ea tu r e  ex tr ac tio n   m eth o d s :  lo ca l  an d   g lo b al.   L o ca l  f ea tu r es  ch ar ac ter ize  a  n ar r o w  p o r tio n   o f   th e  im ag e ,   wh er ea s   g lo b al  f ea tu r es  d escr ib e  th e  en tire   p ictu r e  [ 2 3 ] .   M ea n wh ile,   th e  lo ca l  f ea tu r e  m et h o d   r ep r esen ts   an   i m ag e  b ased   o n l y   o n   a   f ew  p r o m in en t  ar ea s ,   wh ich   a r e  c o n s tan tly   u n af f ec ted   b y   v iewp o in t o r   ch an g es in   illu s io n   [ 2 4 ] .     3 . 4 . 1 .   G lo ba l  f e a t ure  ex t r a ct i o n   T h e  g lo b al  f ea tu r es  p r o v id e  an   o v er all  d escr ip tio n   o f   th e  im ag e  to   r ep r esen t  th e  co m p l ete  o b ject  u n iv er s ally   [ 2 5 ] .   T h e  GI ST   a lg o r ith m   was  u s ed   i n   th is   r esear ch   to   ex tr ac t   th e   g lo b al  f e atu r es  o f   an   APK  v is u aliza tio n .   A  d e f icien t  d i m en s io n al  r ep r esen tatio n   o f   a  g iv en   im ag e  ca lled   th e  s p a tial  en v elo p e   is   th e   f o u n d atio n   f o r   th e   GI ST  im ag e  d escr ip to r   c r ea ted   b y   T o r r al b a  an d   Oliv a   [ 2 6 ] .   T h e  p r im a r y   s p atial  s tr u ctu r e   o f   a  s ce n e  ca n   b e  r ep r esen ted   u s in g   a  s er ies  o f   p e r ce p t u al  d im en s io n s ,   n am el y   n atu r aln ess ,   o p en n ess ,   r o u g h n ess ,   ex p a n s io n ,   a n d   r u g g ed n ess .   T h e   ef f icien t   esti m atio n   o f   th ese  d im en s io n s   was  d em o n s tr ated   u s in g   co ar s ely   lo ca lized   an d   s p ec tr al  in f o r m atio n .   T h is   led   to   th e  cr ea tio n   o f   a  m u ltid im en s io n a l  s p ac e  f o r   s ce n es.  Ho wev er ,   it  is   ess en tial  to   n o t e  th at  wh ile  th e  GI ST  ch a r ac te r is tics   o f f er ed   n u m er o u s   b en ef its ,   th er e  wer e  also   ce r tain   d r awb ac k s ,   s u c h   as  i n f o r m atio n   lo s s   in   s p ar s e  g r i d   c o m p u tin g   [ 2 7 ] .   T h e  am p litu d e s   o f   t h e  o u tp u t   o f   K   Gab o r   f ilter s   at  v ar io u s   s ca les  ( S)  an d   o r ien tatio n s   ( O)   ar e  co m b in ed   t o   f o r m   th e  g lo b al  d escr ip to r ,   a   s ig n if ican t a s p ec t in   th e  co n tex t o f   m alwa r e  im ag es.  E ac h   f a cial  p ictu r e  in   th e  f ilter   o u tp u t  is   r ed u ce d   to   a  s ize  N × N   b lo ck ,   y ield in g   a  v ec to r   with   S × O × N × N   d im en s io n s   to   r ed u ce   th e   f ea tu r e  v ec to r ' s   s ize   [ 2 8 ] .    Fig u r e  4   illu s tr ates th e  o p er ati o n   o f   GI ST  o n   m alwa r e  im ag e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I d en tifi ca tio n   o f A n d r o id   A P K   ma lw a r e  th r o u g h   lo ca l a n d   g lo b a l fe a t u r e   …   ( Yo g a   Hera w a n )   1839       Fig u r e   4 .   GI ST  f ea t u r e  ex t r ac tio n   in   m alwa r e  im a g e       3 . 4 . 2 .   L o ca l  f ea t ure  ex t ra c t io n   T h e  KAZ E   alg o r ith m   was  u s ed   in   th is   r esear ch   to   ca r r y   o u t  lo ca l  f ea tu r e  ex tr ac tio n .   T h e  im ag e  i s   d escr ib ed   as  b atch es  o f   an   o b ject  b y   th e   lo ca l  f ea tu r es.  T h ese  f ea tu r es  ar e  b ased   o n   id en tify in g   n u m er o u s   u n iq u e  f o ca l p o in ts   with in   th e  p ictu r e,   ea ch   d escr ib e d   with   a  s u itab le  an d   r eliab le  d escr ip to r   [ 2 5 ] .   I n   2 0 1 2 ,   th e   non - lin ea r   s ca le - s p ac e  KAZ E   alg o r ith m   was  p r esen ted .   T h e  d escr ip to r   in   KAZ E   is   b ased   o n   th e  l o ca l  d if f er en ce   b in ar y   ( L DB )   d esc r ip to r ,   wh e r ea s   th e  d etec to r   i s   b ased   o n   t h e  d eter m i n an t  o f   a  Hess ian   m atr ix   [ 2 9 ] .   W h ile  lo wer in g   n o is e  in   th e  im ag e,   n o n - lin ea r   d if f u s io n   f ilter in g   p r eser v es  th e  b o r d e r s   o f   th e  r eg io n s   at  v ar io u s   s izes  [ 3 0 ] .   T h e  KAZ E   alg o r ith m   u s es  th e  p ar am et er s   in   T ab le  3   to   d eter m in e  t h e  d escr ip to r   v alu es  an d   cr u cial  p o in ts .       T ab le  3 .   KAZ E   p a r am eter s   u s ed   in   th e  r esear c h   P a r a me t e r   Ex p l a n a t i o n   V a l u e s   Ex t e n d e d   To   a l l o w   e x t e n d e d   d e s c r i p t o r   e x t r a c t i o n   ( 1 2 8 - b y t e )   F a l se   U p r i g h t   To   a l l o w   t h e   u se   o f   p e r p e n d i c u l a r   ( n o n - r o t a t i o n - i n v a r i a n t )   d e s c r i p t o r s.   F a l se   Th r e s h o l d   Th e   r e c e i v i n g   p o i n t   t h r e sh o l d   f o r   t h e   d e t e c t o r   r e s p o n se   0 . 0 0 1   n O c t a v e s   M a x i m u m   o c t a v e   e v o l u t i o n   o f   t h e   i m a g e   4   n O c t a v e L a y e r s   D e f a u l t   n u m b e r   o f   s u b l e v e l s  p e r   s c a l e   l e v e l   4   D i f f u si v i t y   Ty p e s  o f   d i f f u si v i t i e s.  D I F F_ P M _ G 1 ,  D I FF_ P M _ G 2 ,   D I FF _ WE I C K ERT   o r   D I FF _ C H ARBON N I ER   D I FF_ P M_ G 2       An   im ag e' s   v is u al  in f o r m atio n   ca n   b e   f o u n d   in   th e   r etr iev ed   lo ca l  f ea tu r es.  A   q u a n tizatio n   ap p r o ac h   s u ch   as  k - m ea n s   co m p r ess es  th e  f ea tu r e  s p ac e  t o   clu s ter s   f o r   a   co m p ac t   p ictu r e   r ep r esen tatio n .   “ Vis u al   wo r d s ”   r ef er   to   th e  clu s ter   ce n ter s   [ 3 1 ] .  T h e  KAZ E   d etec tio n   p r o ce s s   p r o d u ce s   a  v ec to r   t h a t c o n tain s   a  v ar iety   o f   d ata.   Ho we v er ,   th e  class if ier   alg o r ith m   o n ly   ac ce p ts   n   d a ta  an d   n - f ea tu r e   v ec to r s   as  in p u t.  T h is   m ea n s   th at   th e  o u tp u t  f r o m   KAZ E   is   n o t  d ir ec tly   co m p atib le  with   th e  c lass if ier   alg o r ith m .   T h e  u r g en cy   o f   th is   p r o b lem   n ec ess itates   a  s o lu tio n ,   wh ich   is   to   ap p ly   th e  b ag   o f   v is u al  wo r d s   ( B OVW)  to   cr ea te  a  s i n g le  f ea tu r e  v ec to r   f r o m   th e   m an y   d escr ip to r s   o f   l o ca l f ea tu r es  [ 3 2 ] .   Fig u r e  5   ex p lain s   th e  KAZ E   f ea tu r e  ex tr ac tio n   p r o ce s s .   B OVW  em p lo y s   a  clu s ter in g   a lg o r ith m   to   class if y   th e  v ec to r s   p r o d u ce d   b y   th e  d escr ip to r   in to   th e  m o s t  s u itab le  n - clu s ter s .   T h e  alg o r ith m   p r e d icts   th e  class es  o f   ea ch   d escr ip to r   d at a,   an d   an   ess en tial  s tep   in   t h e  p r o ce s s   is   th e   f o r m atio n   o f   a  h is to g r am .   T h is   h is to g r am   is   u s ed   to   ca lcu late  th e  f r eq u e n cy   o f   th e  class   r esu lts   in d icate d   b y   th e  clu s ter in g   alg o r ith m .   T h e   f in al  r esu lt  is   a  n o r m alize d   f ea tu r e  v ec to r   ( lo ca l  f ea tu r es)  af ter   ap p ly i n g   B OVW,  wh ich   ca n   b e  u s ed   as  a  f ea tu r e  d ataset  f o r   th e  class if ier .   T h e  K - m ea n s   clu s ter in g   al g o r ith m ,   a   wid ely   u s ed   m eth o d   in   u n s u p er v is ed   lear n in g ,   is   th e  alg o r ith m   o f   c h o ice  in   th is   r esear ch .       3 . 5 .     Vis ua liza t io n - ba s ed  m a chine le a rning   m o del   I n   b u ild in g   a  m o d el,   th e  b a s e - class if ier   alg o r ith m   ac ts   as  th e  in itial  clas s if ier .   Nex t,  th e  m eta - class if ier   tech n iq u e,   a  cr u cial  s tep   in   th e  p r o ce s s ,   i s   u s ed   t o   co n s tr u ct  th e  f in al  p r ed ictio n s   b y   u tili zin g   th e  p r ed ictio n   r esu lts   f r o m   th e  b a s e - class if ier   m eth o d .   C o m b in i n g   s ev er al  class if icatio n   m o d e ls   is   th en   u s ed   as  a   n ew  f ea tu r e  [ 3 3 ] .   T h e  r esu lts   o f   th e  b ase  class if ier   ar e  co m b in ed   an d   u s ed   t o   tr ain   th e   m eta - class if ier   task ed   with   p r o v id i n g   f in al  p r ed icti o n   r esu lts   [ 3 4 ] .   S VM ,  RF ,   an d   L GB M  wer e  am o n g   th e  s u p er v is ed   lear n in g   alg o r ith m s   em p lo y e d   in   th is   r esear ch   as  b ase - clas s if ier s .   M o r eo v e r ,   th e  lo g is tic  r eg r ess io n   tech n iq u e,   wh ich   s er v es a s   a  m eta - class if ier ,   is   e m p lo y ed   in   th is   s tu d y   m o d el.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 ,  Ap r il   20 25 :   1 8 3 4 - 1 8 4 9   1840       Fig u r e  5 .   T h e  KAZ E   f ea tu r es e x tr ac tio n   p r o ce s s       3 . 5 . 1 .   B a s e - cla s s if ier   T h e  d ataset  is   p r o ce s s ed   u s in g   s u p er v is ed   lear n in g   tech n iq u es  d u r i n g   th e  tr ai n in g   an d   te s tin g   s tag es  o f   cr ea tin g   th e  b ase - class if ier   m o d el,   wh ich   will  p r o d u ce   ea ch   p r ed ictio n   m o d el.   T h e  in itial  s tep   in   b u ild in g   th e  m o d el  is   to   r u n   th e  tr ai n in g   d ataset  f o r   ev e r y   alg o r ith m   to   cr ea te  a  b ase - class if ier   m o d el,   a  f o u n d atio n al  m o d el  th at   will  b e  u s ed   to   m a k e  p r e d ictio n s .   T h e  th ir d   a n d   f o u r th   ex p er im en ts   test ed   h y p er p ar am eter   tu n in g   o n   th e  b ase - class if ier   m o d el.   T h e  s elec tio n   o f   ap p r o p r iate  h y p er p ar am eter s   ca n   im p r o v e   th e  ac cu r ac y   an d   p er f o r m an ce   o f   th e   alg o r ith m   u s ed   [ 3 5 ] .   Hy p e r p ar am eter   tu n in g   d eter m in es  t h e  id ea l   v al u e  f o r   t h e  class if ier   h y p er p ar am eter s   to   en h a n ce   t h e  m o d el' s   p er f o r m an ce .   Hy p er p ar am eter s   lo wer   th e  to tal  n u m b er   o f   iter atio n s ,   wh ich   ca n   h el p   to   im p r o v e  t h e   m o d e' s   ef f icien cy   [ 3 6 ] .     3 . 5 . 2 .   M et a - cla s s if ier   T h e  p er f o r m an ce   o f   ea ch   b ase  clas s if ier   p r o d u ce s   v ar y i n g   lev els  o f   ac cu r ac y .   C lass if ier s   ar e   in teg r ated   in to   o n e  to   in c r ea s e  th e  ac cu r ac y   o f   th e  s in g le  class if ier   an d   im p r o v e  its   p r e d icted   p er f o r m an ce   [ 1 8 ] .   Me ta - class if ier s   co m b i n e  d ec is io n s   f r o m   s ev er al  co m b in atio n   m eth o d s   [ 3 7 ] .   L o g is tic  r eg r ess io n   tech n iq u e  is   u tili ze d   in   t h e  c o n s tr u ctio n   o f   t h e  m eta - class if ier   m o d el.   T h e   m eta - class if ier   o f   th e  lo g is tic  r eg r ess io n   alg o r ith m   an d   a  c o m b in atio n   o f   b ase - class if ier s   h av e  ac h ie v ed   th e   h ig h est  ac c u r ac y   [ 3 8 ] .   Fig u r e   6   ex p lain s   h o w  th e  m eta - class i f ier   was  im p lem en ted   in   th is   r esear ch   to   in cr ea s e  th e  ac c u r ac y   o f   th e  b ase - class if ier   m o d el.           Fig u r e   6 .   Flo w  d ia g r am   f o r   th e  m eta - class if ier   f r am ewo r k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I d en tifi ca tio n   o f A n d r o id   A P K   ma lw a r e  th r o u g h   lo ca l a n d   g lo b a l fe a t u r e   …   ( Yo g a   Hera w a n )   1841   4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   T h is   s ec tio n   s u m m ar izes  an d   d is cu s s es  th e  m ain   f in d in g s   o f   th e  wo r k .   W ith   a  R y ze n   7   5 8 0 0 X  C PU   an d   6 4   GB   o f   R AM ,   I P B ' s   co m p u tin g   s er v er   en v ir o n m e n t  is   u s ed   to   r u n   an   ex p er im en t.  T h is   tech n ical  f o u n d atio n ,   co m b in ed   with   th e  Py th o n   p r o g r am m in g   lan g u a g e  an d   th e   m ain   lib r a r y   p ac k a g es  f o r   d ata   s cien ce   an d   m ath em atica l  co m p u tatio n ,   in clu d i n g   J o b lib ,   Ma tp lo tl ib ,   Nu m P y ,   Scik it_ lear n ,   Mlx ten d ,   L ig h tGB M ,  Op en CV - p y th o n ,   an d   I m b ala n ce d - lear n ,   allo wed   u s   to   p r e - p r o ce s s   an d   v is u alize   th e  r aw  An d r o id   APK,   ex tr ac tin g   l o ca l  an d   g lo b al   f ea tu r es.  T h e   m ac h i n e - lear n in g   p r o ce s s   led   u s   to   c r ea te  th e   b as e - class if ier   an d   t h e  m eta - class if ier   m o d els.     4 . 1 .     I ma g e  t ra ns f o rma t io n   A  h ex ad ec im al  r ea d in g   o n   th e   tr o jan   APK  k n o wn   as   _      r ev ea l ed   th at  th e    _    is   0 0 6 1 E 1 0 0   b y tes  ( r ev er s e  en d ian ) .   T h e  d ec im al  r e p r esen ta tio n   o f   th is   v alu e  is   6 4 1 4 5 9 2 .   On   th e  o th er   h an d ,     _     is   1 3 5 9 4 0 0   in   d ec im al  n o tatio n   o r   0 0 1 4 B E 2 8   i n   h ex a d ec im a l.  Data   wer e  tak en   f r o m   6 4 1 4 5 9 2 ' s   o f f s et  1 3 5 9 4 0 0   an d   p r o ce s s ed   b y   th e  s y s tem   to   cr ea te  an   8 - b it  g r ay s ca le  p ictu r e.   T h e  p r o ce s s   o f   cr ea tin g   8 - b it   g r ay s ca le  im ag es  is   as  f o llo ws:   a  p ix el  is   b lack   if   t h e  d ata  v a lu e  p er   b y te  is   0 × 0 0 0 0 0 0 0   ( 0 ) ,   wh ite  if   th e  v alu e   is   0 × 1 1 1 1 1 1 1 1   ( 2 5 5 ) ,   an d   g r ey   if   th e  v alu e  is   b etwe en   0   an d   2 5 5 .   Fig u r e  7   s h o ws  th e   o u tco m e  o f   im a g e  tr an s f o r m atio n   o f   ad war e  f am ily   f o r     _    in   Fig u r e  7 ( a)   an d     _ ℎ    i n   Fig u r e  7 ( b ) .   Fig u r e  8   s h o ws th e  o u tco m e  o f   im ag e  tr an s f o r m atio n   o f   SM S f am ily   f o r    _    in   Fig u r e  8 ( a)   an d    _    in   Fig u r e  8 ( b ) .           ( a)   ( b )     Fig u r e   7 .   I m ag e  tr a n s f o r m atio n   r esu lts   f o r   m alwa r e  ( a )     _    an d   ( b )    _ ℎ            ( a)   ( b )     Fig u r e   8 .   I m ag e  tr a n s f o r m atio n   r esu lts   f o r   m alwa r e  ( a )    _    an d   ( b )    _      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   2 ,  Ap r il   20 25 :   1 8 3 4 - 1 8 4 9   1842   4 . 2 .     G l o ba l  f ea t ure  e x t ra c t io n   T h e   G I S T   f e a t u r e   e x t r a ct i o n   te c h n i q u e   e x t r a c t s   g l o b a l   f e at u r e s   f r o m   a   s i n g l e   g r a y s c al e   im a g e .   T h i s   r e s e a r c h   p r o c es s es   u p   t o   8   o r i en t a t i o n s   u s i n g   a   f o u r - s ca l e   G ab o r   f i l t e r ,   d i v i d es   e a c h   f ea t u r e   m a p   i n t o   1 6   r e g i o n s   u s i n g   a   4 × 4   g r i d ,   a n d   t h e n   t a k es   th e   a v e r a g e   o f   e a c h   r e g i o n ' s   f ea t u r e   v a l u e s .   C o n c at e n a ti n g   t h e   1 6   a v e r a g e d   v a l u e s   o f   a l l   3 2   f e a t u r e   m a p s   y i e l d s   4 × 8 × 4 × 4 = 512   G I S T   d e s c r i p t o r s   a f t er   d e t e r m i n i n g   e a c h   r e g i o n 's  a v e r a g e   f e a t u r e   v a l u es .   D e ci m al   n u m b e r s   a r e   k e p t   i n   te x t   f i l es   f o r   e v e r y   f e a t u r e ,   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   9 .           Fig u r e   9 .   Gr a y s ca le  im ag e  f ea tu r es p r o ce s s ed   ag ain s t th e  GI ST  alg o r ith m       4 . 3 .     L o ca l  f ea t ure  ex t ra ct io n   T h e  KAZ E   alg o r ith m   is   in s tr u m en tal  in   id en tify i n g   th e   cr u cial  p o in ts   o f   th e   p r o ce s s ed   g r ay s ca le   im ag e.   W h ile  n o t  d ir ec tly   u s ab le  as  f ea tu r e  s elec tio n   o u t p u ts   f o r   an   im a g e,   th ese  id e n tifie d   cr itical  s p o ts   p r o d u ce   th e  f ea tu r e  e x tr ac tio n   v alu e.   T h is   v alu e  is   g en er ate d   b y   co n s tr u ctin g   a  co d e b o o k   u s in g   th e  d escr ip to r   v alu e  to   d escr ib e  th e  i d en tifi ed   cr itical  p o in t.   T h e   f ea tu r e s   cr ea ted   r esu lt  f r o m   th e   b a g   o f   v is u al  wo r d s   ( B OVW)  co n s tr u ctio n   p r o ce d u r e  u s in g   th e  s ize  ten   d ictio n ar y   ( n u m b er   o f   class es* 5 )   ch o s en   f o r   t h is   r esear ch .    C r ea tin g   a  co d eb o o k   is   a  co m p r eh en s iv e  p r o ce s s   in v o lv i n g   an aly zin g   th e   g r ay s ca le  im ag e   to   id en tify   an y   p o ten tial d escr ip to r s .   As we   f in d   ea ch   ch ar ac ter izer ,   th e   n u m b er   o f   r ec o r d s   f o r   th at  d e s cr ip to r   in cr ea s es in   th e  co d eb o o k .   T h e  cu lm in ati o n   o f   th is   p r o ce s s   is   a  h is to g r am   v alu e  th at  s u cc in ctly   d escr ib es  th e  u n iq u e   ch ar ac ter is tics   o f   th e  g r ay s ca l e  im ag e.   Fig u r e  1 0   v is u ally   r ep r esen ts   th e  KAZ E   f ea tu r e  e x tr ac tio n ,   a  p r o ce s s   we  ex ec u te  u s in g   th e   p o wer f u l   Py th o n   Data f r a m e  p ac k a g e.           Fig u r e   10 .   Gr ay s ca le  im ag e  f e atu r es p r o ce s s ed   ag ain s t th e  K AZ E   alg o r ith m       4 . 4 .     H y perpa ra m e t er   t un ing   R an d o m   s ea r ch   ( R S)  an d   g r i d   s ea r ch   ( GS)   ar e  h y p e r p ar a m eter   s ea r ch   m eth o d o lo g ies  u s ed   in   th is   r esear ch .   T h e  f o u r th   ex p er im en t  em p lo y ed   th e  r an d o m   s ea r ch   tech n iq u e,   wh er ea s   th e  th ir d   u s ed   th e  g r id   s ea r ch   tech n iq u e.   I n   b o th   ca s e s ,   th e  m o d el  was  tr ain ed   o n   th e  tr ain in g   s et,   a  cr u cial  s tep   th at  d eter m in es  th e  m o d el' s   p er f o r m a n ce ,   u s in g   o p tim al  h y p er p a r am eter s   f o r   e ac h   m o d el.   O p tim al  p a r am ete r s   id en tifie d   u s in g   Gr id   Sear ch   an d   R an d o m   Sear ch   ar e  p r esen ted   in   T a b le  4 .     4 . 5 .     M a chine - lea rning   m o de l   Fo u r   ex p er im e n tal  s ch em es h av e  b ee n   ca r r ied   o u t u s in g   f ea t u r es f r o m   g r ay s ca le  im ag e  d at asets .   T h i s   r esear ch   is   g en er ally   d iv id ed   i n to   th r ee   s ec tio n s   ap p lied   to   f o u r   ex p e r im en tal  s ch em es.  T h e  f ir s t  s ec t io n   u s ed   lo ca l  f ea tu r e   ex tr ac tio n   ( KAZ E )   r esu lts   to   tr ain   m o d els  f o r   all  ex p er im e n ts .   Glo b al   f ea tu r e  ex tr ac tio n   ( GI ST)   r esu lts   wer e  u s ed   in   th e  s ec o n d   s ec tio n   to   tr ain   th e  m o d el  f o r   all  ex p er im en ts .   T h e  th ir d   s ec tio n   co m b in es  th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I d en tifi ca tio n   o f A n d r o id   A P K   ma lw a r e  th r o u g h   lo ca l a n d   g lo b a l fe a t u r e   …   ( Yo g a   Hera w a n )   1843   class if icatio n   r esu lt s   o f   th r ee   m ac h in e - lear n i n g   alg o r ith m s ,   in clu d in g   b u ild in g   m o d els u s in g   lo ca l,  g lo b al,   o r   a  co m b in atio n   o f   f ea tu r es.  T h e   last   s ec tio n   is   ca lled   th e  ME T A  m o d el.   T h e  r esu lts   o f   t h e  m o d el  p e r f o r m an ce   co m p ar is o n   b etwe en   KAZ E   an d   GI ST  alg o r ith m   f ea tu r es  ar e  s h o w n   in   T ab le   4 ,   d em o n s tr atin g   o u r   co n f id en ce   in   o u r   r esear ch   p r o ce s s   an d   r esu lts .       T ab le   4 .   T h e  b est p ar am ete r s   u s in g   g r id   s ea r c h   ( GS)   an d   r an d o m   s ea r ch   ( R S)  t ec h n iq u es   M e t o d e   F e a t u r e s  e x t r a c t i o n   P a r a me t e r   LG B M   RF   S V M   GS   G I S T   B o o st i n g _ t y p e   G O S S   -   -   Le a r n i n g _ r a t e   0 . 2   -   -   M a x _ d e p t h   5   -   -   R a n d o m _ st a t e   41   -   -   D e t e r m i n i st i c   Tr u e   -   -   F o r c e _ c o l _ w i s e   Tr u e   -   -   M a x _ d e p t h   -   6   -   M a x _ f e a t u r e s   -   N o n e   -   M a x _ l e a d _ n o d e s   -   9   -   N _ e st i ma t o r s   -   25   -   C   -   -   1 0 0   G a mm a   -   -   0 . 1   k e r n e l   -   -   Li n e a r   K A ZE   B o o st i n g _ t y p e   G B D T   -   -   Le a r n i n g _ r a t e   0 . 1   -   -   M a x _ d e p t h   - 10   -   -   R a n d o m _ st a t e   40   -   -   D e t e r m i n i st i c   Tr u e   -   -   F o r c e _ c o l _ w i s e   Tr u e   -   -   M a x _ d e p t h   -   6   -   M a x _ f e a t u r e s   -   N o n e   -   M a x _ l e a d _ n o d e s   -   9   -   N _ e st i ma t o r s   -   50   -   C   -   -   1 0 0   G a mm a   -   -   0 . 0 0 0 1   k e r n e l   -   -   RBF   RS   G I S T   B o o st i n g _ t y p e   G B D T   -   -   Le a r n i n g _ r a t e   0 . 1   -   -   M a x _ d e p t h   - 5   -   -   R a n d o m _ st a t e   42   -   -   D e t e r m i n i st i c   Tr u e   -   -   F o r c e _ c o l _ w i s e   Tr u e   -   -   M a x _ d e p t h   -   9   -   M a x _ f e a t u r e s   -   S Q R T   -   M a x _ l e a d _ n o d e s   -   9   -   N _ e st i ma t o r s   -   1 5 0   -   C   -   -   1 0 0   G a mm a   -   -   0 . 1   k e r n e l   -   -   Li n e a r   K A ZE   B o o st i n g _ t y p e   G B D T   -   -   Le a r n i n g _ r a t e   0 . 0 5   -   -   M a x _ d e p t h   - 5   -   -   R a n d o m _ st a t e   41   -   -   D e t e r m i n i st i c   Tr u e   -   -   F o r c e _ c o l _ w i s e   Tr u e   -   -   M a x _ d e p t h   -   9   -   M a x _ f e a t u r e s   -   N o n e   -   M a x _ l e a d _ n o d e s   -   9   -   N _ e st i ma t o r s   -   1 0 0   -   C   -   -   1 0 0   G a mm a   -   -   0 . 0 0 0 1   k e r n e l   -   -   RBF       4 . 5 . 1 .   M o del per f o rm a nce  ba s ed  o n lo ca l f ea t ure  ex t r a ct io n   T h is   s ec tio n   u s es  a  d ataset  f r o m   lo ca l  f ea tu r e  e x tr ac tio n   ( K AZ E )   f o r   b u ild in g   m o d els.  B ased   o n   d ata   f r o m   T ab le  5 ,   th e  b est  m o d el  p er f o r m an ce   b ased   o n   KAZ E   f ea tu r e  d ata  was  o b tain ed   i n   th e  f ir s t  ex p er im en t   f o r   t h e  L GB M  class if ier .   T h e   L GB M  m o d el  d em o n s tr ated   e x ce p tio n al  p er f o r m an ce   with   ac cu r ac y ,  F1   s co r e ,  r ec all,   an d   p r ec is io n   v alu es  o f   9 5 %.  Fig u r e  1 1   co m p a r es  th e  ex ec u tio n   tim e  o f   th e  b ase  class if ier   alg o r ith m   o n   KAZ E   f ea tu r e   d ata.   B ased   o n   th is   d ata,   th e   L GB M  m o d e l  r eq u ir es   th e  f astes t  ex ec u tio n   tim e  c o m p ar e d   to   o th er   b ase - class if ier   alg o r ith m s .   I n   ad d itio n ,   L GB M  p er f o r m ed   s tab lely   in   all  ex p e r im en ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.