컴퓨터망의 확대 및 컴퓨터 이용의 급격한 증가에 따른 부작용으로 컴퓨터 보안 문제가 중요하게 대두되고 있다. 이에 따라 침입자들로부터 침입을 줄이기 위한 침입탐지시스템에 관한 연구가 활발하다. 본 논문은 비정상적인 행위를 탐지하는 침입탐지시스템에 관해 고찰하고, 컴퓨터 면역시스템을 바탕으로 한 지능형 IDS 모델을 제안한다. 제안한 모델에서 지능형 IDS들은 여러 컴퓨터에 분산되고, 분산된 IDS들 중 어느 하나가 특권 프로세스(privilege process)에 의해 발생된 시스템 호출 순서 중 비정상적인 시스템 호출을 탐지한 경우 이를 다른 IDS들과 서로 동적으로 공유하여 새로운 침입에 대한 면역력을 향상시킨다.
최근의 네트워크 침입탐지 시스템은 기존의 시그너처(또는 패턴) 기반 탐지 기법에 비정상행위 탐지 기법이 새롭게 결합되면서 더욱 발전되고 있다. 일반적으로 시그너처 기반 침입 탐지 시스템들은 기계학습 알고리즘을 활용함에도 불구하고 사전에 이미 알려진 침입 패턴만을 탐지할 수 있었다. 이상적인 네트워크 침입탐지 시스템을 구축하기 위해서는 침입 패턴이 저장된 시그너처 데이터베이스를 항상 최신의 정보로 유지해야 한다. 따라서 시스템은 유입되는 네트워크 데이터를 모니터링하고 분석하는 과정에서 새로운 공격에 대한 시그너처를 생성할 수 있는 기능이 필요하다. 본 논문에서는 이를 위해 밀도(또는 영향력) 함수를 이용한 새로운 아웃라이어 클러스터 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 네트워크 침입 패턴을 하나의 객체가 아닌 유사 인스턴스들의 집합 형태인 아웃라이어 클러스터로 가정하였다. 본 논문에서는 KDD 1999 Cup 침입탐지 데이터 집합을 이용한 실험을 수행하여, 침입이 자주 발생하는 상황에서 본 논문의 방법이 유클리디언 거리를 이용한 기존의 아웃라이어 탐지 기법에 비해서 좋은 성능을 보임을 증명하였다.
Computer security has become a critical issue with the rapid development of business and other transaction systems over the Internet. The application of artificial intelligence, machine learning and data mining techniques to intrusion detection systems has been increasing recently. But most research is focused on improving the classification performance of a classifier. Selecting important features from input data leads to simplification of the problem, and faster and more accurate detection rates. Thus selecting important features is an important issue in intrusion detection. Another issue in intrusion detection is that most of the intrusion detection systems are performed by off-line and it is not a suitable method for a real-time intrusion detection system. In this paper, we develop the real-time intrusion detection system, which combines an on-line feature extraction method with the Least Squares Support Vector Machine classifier. Applying the proposed system to KDD CUP 99 data, experimental results show that it has a remarkable feature extraction and classification performance compared to existing off-line intrusion detection systems.
컴퓨터망의 확대 및 컴퓨터 이용의 급격한 증가에 따른 부작용으로 컴퓨터 보안 문제가 중요하게 대두되고 있다. 이에 따라 침입자들로부터 침입을 줄이기 위한 침입탐지시스템에 관한 연구가 활발하다. 본 논문에서는 컴퓨터 면역 시스템을 바탕으로 한 새로운 IDS 모델을 제안하고, 이를 설계하고 프로토타입을 구현하는 그 타당성을 보인다. 제안한 모델에서 IDS들은 여러 컴퓨터에 분산되고, 분산된 IDS들 중 어느 하나가 특권 프로세스(Privilege process)에 의해 발생된 시스템 호출 순서 중 비정상적인 시스템 호출을 탐지한 경우 이를 다른 IDS들과 서로 동적으로 공유하여 새로운 침입에 대한 면역력을 향상시킨다.
디지털 변전 자동화 시스템의 국제 표준인 IEC 61850에서는 IED(Intelligent Electronic Device)간의 상호 통신을 위해 GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event) 프로토콜을 사용하고 있다. 그러나 GOOSE 프로토콜은 TCP/IP 프로토콜과 유사하게 이더넷에 기반하여 운용되므로 다양한 형태의 보안 위협에 노출되어 있다. 따라서 본 논문에서는 소프트웨어 기반의 공개 침입 탐지 시스템(Intrusion Detection System)으로 사용되는 Snort를 이용하여 GOOSE 프로토콜에 대한 IDS를 개발하였다. 개발된 IDS에는 디코딩 과정과 전처리 과정을 통해 GOOSE 패킷에 대한 키워드 탐색 기능과 DoS 공격 탐지 기능이 구현되어 있다. 또한, GOOSE 네트워크 실험 환경을 구축하고 GOOSE 패킷 생성 및 송 수신 실험으로 통해 IDS 시스템이 정상적으로 동작함을 확인하였다.
본 논문에서는 침입탐지시스템의 탐지 기법인 포트스캔 탐지에 대한 개선 및 포트스캔 탐지 결과와 연계하여 실질적인 공격 탐지 부분인 오남용(Misuse) 탐지 방법의 네트워크 기반 침입탐지시스템에 대한 탐지 능력을 극대화하는 방법에 대해 연구하였다. 또한 침입탐지시스템에서 개선된 포트스캔 탐지를 위해 전처리기인 포트스캔 탐지에 대한 일반적인 정책설정의 문제점과 오남용 탐지 엔진의 false-positive를 최소화하고 포트스캔 탐지와 오남용 탐지의 수행 성능을 높이기 위한 알고리즘을 연구하였다.
제안한 ANIDS(Advanced Network based IDS)는 네트워크 패킷을 수집하여 연관규칙 마이닝 기법을 이용하여 패킷의 연관성을 분석하고, 연관성이 높은 패킷을 이용해 패턴 그래프를 생성한 후, 생성된 패턴 그래프를 이용해 침입인지를 판단하는 네트워크 기반 침입 탐지 시스템이다. ANIDS는 패킷 수집 및 관리하는 PMM(Packet Management Module), 연관성 있는 패킷들만을 이용해 패턴 그래프를 생성하는 PGGM (Pattern Graph Generate Module), 침입을 탐지하는 IDM(Intrusion Detection Module)으로 구성된다. 특히, PGGM은 Apriori 알고리즘을 이용해 $Sup_{min}$보다 큰 연관규칙의 후보 패킷을 찾은 후, 연관규칙의 신뢰도를 측정하여 최소 신뢰도 $Conf_{min}$보다 큰 연관규칙의 패턴 그래프를 생성한다. ANIDS는 패킷간의 연관성을 분석하여 침입인지를 탐지 할 수 있는 패턴 그래프를 사용함으로써, 침입 탐지의 긍정적 결함 오류를 감소시킬 수 있으며, 완벽한 패턴 그래프 패턴이 생성되기 전에, 이미 침입으로 판정된 패턴 그래프 패턴과 비교하여 유사한 패턴 형태를 침입으로 간주하므로 기존의 침입 탐지 시스템에 비해 침입 탐지속도를 감소시키고 침입 탐지율을 증가시킬 수 있다.
우회공격 기술이란 침입탐지 시스템의 취약점을 이용하여 정상적인 침입탐지를 회피하는 기술이다. 본 논문에서는 첫째, 침입탐지 시스템에 대한 우회공격 기술을 분류하고, 두 번째로 기존의 침입탐지 시스템에서 사용할 수 있는 우회공격 탐지 모델을 제시하고 마지막으로 우회공격 탐지 시스템을 설계 구현한다.
우회공격 기술이란 침입탐지 시스템의 취약점을 이용하여 정상적인 침입탐지를 회피하는 기술이다. 본 논문에서는 첫째, 침입탐지 시스템에 대한 우회공격 기술을 분류하고, 두 번째로 기존의 침입탐지 시스템에서 사용할 수 있는 우회공격 탐지 모델을 제시하고 마지막으로 우회공격 탐지 시스템을 설계 구현한다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제13권3호
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pp.42-49
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2021
As cyber attacks become more intelligent, there is difficulty in detecting advanced attacks in various fields such as industry, defense, and medical care. IPS (Intrusion Prevention System), etc., but the need for centralized integrated management of each security system is increasing. In this paper, we collect big data for intrusion detection and build an intrusion detection platform using deep learning and CNN (Convolutional Neural Networks). In this paper, we design an intelligent big data platform that collects data by observing and analyzing user visit logs and linking with big data. We want to collect big data for intrusion detection and build an intrusion detection platform based on CNN model. In this study, we evaluated the performance of the Intrusion Detection System (IDS) using the KDD99 dataset developed by DARPA in 1998, and the actual attack categories were tested with KDD99's DoS, U2R, and R2L using four probing methods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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