• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.63-73
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• 2003

The major objective of this paper is to propose the method of attacker and host modeling for cyber-attack simulation. In the security modeling and simulation for information assurance, it is essential the modeling of attacker that is able to generate various cyber-attack scenarios as well as the modeling of host, which is able to represent behavior on attack concretely The security modeling and simulation, which was announced by Cohen, Nong Ye and etc., is too simple to concretely analyze attack behavior on the host. And, the attacker modeling, which was announced by CERT, Laura and etc., is impossible to represent complex attack excepting fixed forms. To deal with this problem, we have accomplished attacker modeling by adopted the rule-based SES which integrates the existing SES with rule-based expert system for synthesis and performed host modeling by using the DEVS formalism. Our approach is to show the difference from others in that (ⅰ) it is able to represent complex and repetitive attack, (ⅱ) it automatically generates the cyber-attack scenario suitable on the target system, (ⅲ) it is able to analyze host's behavior of cyber attack concretely. Simulation tests performed on the sample network verify the soundness of proposed method.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.465-472
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• 2019

최근 몇 년 사이에 사이버 공격의 보편화로, 사이버 공간내의 공격을 사이버전이라는 일종의 전쟁으로 간주하고 있다. 그러나 사이버전은 직접적인 피해 식별이 불가하여 공격에 대한 아군의 피해 파악이 어렵다. 사이버전에서 발생할 수 있는 공격에 대한 피해를 효과적으로 평가하기 위해, 본 논문은 MOCE(Measure of Cyber Effectiveness) 산출 식을 활용하여 사이버 공격에 대한 피해를 산출할 수 있는 DEVSim++ 기반의 사이버전의 피해 평가 시뮬레이션을 제시한다. 또한 사이버 지휘 통제 단계에서 지휘관의 판단을 돕기 위해, 공격 분류별 피해 받은 개체 수를 벤 다이어그램 형태로 표현하여 결과를 직관적으로 가시화한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.11-20
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• 2004

The major objective of this paper is to perform modeling of cyber attack and defense using vulnerability metrics. To do this, we have attempted command level modeling for realizing an approach of functional level proposed by Nong Ye, and we have defined vulnerability metrics that are able to apply to DEVS(Discrete Event System Specification) and performed modeling of cyber attack and defense using this. Our approach is to show the difference from others in that (i) it is able to analyze behaviors of systems being emerged by interaction between functional elements of network components, (ii) it is able to analyze vulnerability in quantitative manner, and (iii) it is able to establish defense suitably by using the analyzed vulnerability. We examine an example of vulnerability analysis on the cyber attack and defense through case study.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.191-198
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• 2003

The major objective of this paper is to perform modeling of cyber attack and defense using vulnerability metrics. To do this, we have attempted command level modeling for realizing an approach of functional level proposed by Nong Ye, and we have defined vulnerability metrics that are able to apply to DEVS(Discrete Event System Specification) and performed modeling of cyber attack and defense using this. Our approach is to show the difference from others in that (ⅰ) it is able to analyze behaviors of system emerged by interaction with functional elements of components composing network and each other, (ⅱ) it is able to analyze vulnerability in quantitative manner, and (ⅲ) it is able to establish defense suitably by using the analyzed vulnerability. We examine an example of vulnerability analysis on the cyber attack and defense through case study.

• 융합보안논문지
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• 제16권6_1호
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• pp.43-50
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• 2016

북한이 우리 사회의 취약한 전산망에 대한 충분한 사이버 공격능력을 갖추고 있어 다양한 대규모의 사이버 공격을 시도할 것으로 예상된다. 북한의 사이버전 수준은 세계 최고수준으로 알려져 있다. 사이버 요원의 수도 지속적으로 증가하고 있다. 최근 북한의 사이버공격은 수법과 대상을 가리지 않는 전방위적으로 행해지고 있다. 그러나 지금까지의 북한 사이버공격은 실질적인 공격이라기보다는 탐색의 성격이 강하다. 남한이 얼마나 빨리 문제를 발견하고 복구하는지를 알아보기 위한 목적이었다고 볼 수 있다. 하지만 앞으로는 막대한 실질적 피해를 주는 사이버공격을 자행할 개연성이 높다. 주요 교통 금융 에너지시설 등의 국가기반시설에 대한 공격이 발생할 경우 그 피해규모는 상상을 초월할 것이므로 이에 대한 대책이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 최근 북한 사이버공격의 특징을 살펴보고 대응 방안으로 사이버테러방지법제정, 대응모의훈련실시, 민관협력체제 구축, 사이버보안 인프라 확대 등을 제시하고자 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권5호
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• pp.2186-2203
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• 2020

Security administrators of companies and organizations need to come up with proper countermeasures against cyber-attacks considering infrastructures and security policies in their possession. In order to develop and verify such countermeasures, the administrators should be able to reenact both cyber-attacks and defenses. Simulations can be useful for the reenactment by overcoming its limitations including high risk and cost. If the administrators are able to design various scenarios of cyber-attacks and to develop simulation models from their viewpoints, they can simulate desired situations and observe the results more easily. It is challenging to simulate cyber-security issues, because there is lack of theoretical basis for modeling a wide range of the security field as well as pre-defined basic components used to model cyber-attacks. In this paper, we propose a modeling method for cyber-security simulations by developing a basic component and a composite model, called Abstracted Cyber-Security Unit Model (ACSUM) and Abstracted Cyber-security SIMulation model (ACSIM), respectively. The proposed models are based on DEVS(Discrete Event systems Specification) formalism, a modeling theory for discrete event simulations. We develop attack scenarios by sequencing attack behaviors using ACSUMs and then model ACSIMs by combining and abstracting the ACSUMs from a security perspective. The concepts of ACSUM and ACSIM enable the security administrators to simulate numerous cyber-security issues from their viewpoints. As a case study, we model a worm scenario using ACSUM and simulate three types of simulation models based on ACSIM from a different security perspective.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권3호
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• pp.112-118
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• 2023

As technology advances, the need for enhanced preparedness against cyber-attacks becomes an increasingly critical problem. Therefore, it is imperative to consider various circumstances and to prepare for cyber-attack strategic technology. This paper proposes a method to solve network security problems by applying reinforcement learning to cyber-security. In general, traditional static cyber-security methods have difficulty effectively responding to modern dynamic attack patterns. To address this, we implement cyber-attack scenarios such as 'Tiny Alpha' and 'Small Alpha' and evaluate the performance of various reinforcement learning methods using Network Attack Simulator, which is a cyber-attack simulation environment based on the gymnasium (formerly Open AI gym) interface. In addition, we experimented with different RL algorithms such as value-based methods (Q-Learning, Deep-Q-Network, and Double Deep-Q-Network) and policy-based methods (Actor-Critic). As a result, we observed that value-based methods with discrete action spaces consistently outperformed policy-based methods with continuous action spaces, demonstrating a performance difference ranging from a minimum of 20.9% to a maximum of 53.2%. This result shows that the scheme not only suggests opportunities for enhancing cybersecurity strategies, but also indicates potential applications in cyber-security education and system validation across a large number of domains such as military, government, and corporate sectors.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.311-317
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• 2023

This paper presents a sliding mode observer (SMO) for reconstructing cyber attacks affecting a system. The system is first re-expressed such that its design freedom is easier to manipulate. The SMO is then used to reconstruct the cyber attack affecting the system. A simulation example is used to verify the performance of the SMO under two types of cyber attacks, and its results demonstrate the effectiveness of our proposed scheme.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제8권4호
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• pp.457-467
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• 2002

가상 공격을 수행하고 이에 따른 네트워크의 행동 변화를 시뮬레이션하기 위하여는 네트워크 구성요소들의 특성을 시뮬레이션 모델에 반영할 수 있어야 하며, 다양한 사이버 공격과 이를 방어하는 시스템들의 특성을 표현할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 사이버 공격시 네트워크의 부하가 어떻게 변하는지를 실험하기 위하여, 프로세스 기반 사건 중심 시뮬레이션 시스템인 SSF[9, 10]를 확장 구현하였다. 사이버 공격을 시뮬레이션하기 위해 보안 관련 클래스인 방화벽과 공격용 프로그램을 작성하기 위한 도구들의 모임인 패킷 조작기를 SSF의 구성요소인 SSFNet에 새로이 추가하였다. 이는 보안 체계를 가진 네트워크를 시뮬레이션 가능하게 할 뿐 아니라, 기존 사이버 공격 프로그램을 쉽게 이식하여 시뮬레이션에 적용할 수 있는 장점을 제공한다. 추가된 클래스들의 작동을 검증하기 위하여 가상 네트워크를 구성한 후, 대표적인 서비스-거부 공격인 smurf 공격을 시뮬레이션하고, 이 때의 네트워크의 행동 변화를 관찰하였다. 실험 결과 본 연구에 의하여 개발된 방화벽이나 패킷 조작기가 정상적으로 작동됨을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.31-37
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• 2020

본 논문에서는 사이버 전투실험 분석이 가능한 사이버 킬체인 및 MITRE ATT&CK 기반의 시스템 구성 및 분석 방법론을 제안한다. 사이버 킬체인을 기반으로 공격 과정을 모의하고, MITRE ATT&CK를 기반으로 공격 목적 및 구체적인 공격 방법을 적용하여, 실제 발생한 다양한 공격 및 새롭게 등장할 공격에 대한 시스템 위협 분석이 가능하도록 한다. 또한, 현 시스템(AS-IS)과 새로운 대응 시스템이 적용될 경우(TO-BE)에 대한 사이버 공격 및 대응 측면의 효과도 분석을 정량적으로 제시하여, 선제적 방어방책 및 소요 반영을 위한 의사결정에도 활용이 가능하다. 제안하는 시스템 및 방법론의 활용성을 제시하기 위해, 테스트베드 환경에서 프로토타입을 구축하고 사례 연구를 수행하였다. 제안된 방안은 사이버 전투실험의 기술 수준을 높여 사이버전 역량 강화에 기여할 것으로 기대한다.