An Improved Signature Hashing-based Pattern Matching for High Performance IPS

고성능 침입방지 시스템을 위해 개선한 시그니처 해싱 기반 패턴 매칭 기법

NIPS(Network Intrusion Prevention System) is in line at the end of the external and internal networks which performed two kinds of action: Signature-based filtering and anomaly detection and prevention-based on self-learning. Among them, a signature-based filtering is well known to defend against attacks. By using signature-based filtering, intrusion prevention system passing a payload of packets is compared with attack patterns which are signature. If match, the packet is discard. However, when there is packet delay, it will increase the required pattern matching time as the number of signature is increasing whenever there is delay occur. Therefore, to ensure the performance of IPS, we needed more efficient pattern matching algorithm for high-performance ISP. To improve the performance of pattern matching the most important part is to reduce the number of comparisons signature rules and the packet whenever the packets arrive. In this paper, we propose an improve signature hashing-based pattern matching method. We use tuple pruning algorithm with Bloom filters, which effectively remove unnecessary tuples. Unlike other existing signature hashing-based IPS, our proposed method to improve the performance of IPS.

시그니처 기반 필터링(Signature based filtering)은 이미 알려진 공격으로부터 방어하는 방법으로, 침입방지 시스템을 통과하는 패킷의 페이로드와 시그니처라 불리는 공격 패턴들과 비교하여 같으면 그 패킷을 폐기한다. 그러나 시그니처의 개수가 증가함에 따라 하나의 들어온 패킷에 대하여 요구되는 패턴 매칭 시간은 증가하게 되어 패킷의 지연현상이 발생한다. 고성능 침입방지 시스템을 위해서는 보다 효율적인 패턴 매칭 알고리즘이 필요하며, 패턴 매칭의 수행 성능 향상을 위해 가장 중요한 부분은 처리해야 하는 패킷이 도착했을 때, 해당 패킷의 데이터를 룰의 시그니처와 비교하는 횟수를 줄이는데 있다. 이에 본 논문에서는 고성능 침입방지 시스템의 개발을 위해 기존의 제안된 시그니처 해싱 기반의 침입방지 시스템에 패킷 분류를 위한 다차원 검색을 튜플 공간이라는 이차원 공간을 이용하여 검색하는 튜플 공간 패킷 분류 알고리즘과 블룸 필터를 적용한 패턴 매칭 방법을 제안한다.