• ETRI Journal
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• 제33권5호
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• pp.826-829
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• 2011

Distributed systems particularly suffer from Sybil attacks, where a malicious user creates numerous bogus nodes to influence the functions of the system. In this letter, we propose a Bloom filter-based scheme, SybilBF, to fight against Sybil attacks. A Bloom filter presents a set of Sybil nodes according to historical behavior, which can be disseminated to at least n (e-1)/e honest nodes. Our evaluation shows that SybilBF outperforms state of the art mechanisms improving SybilLimit by a factor of (1/e)${\gamma}$ at least.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.534-537
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• 2013

인터넷상에서 다양한 사용자 및 구성요소로 이루어진 분산시스템은 Sybil Attack 에 취약하다. 최근 온라인 소셜 네트워크(Online Social Network)의 그래프 정보를 사용해, Sybil Attack 에 대응하기 위한 Sybil-resistant value 추출 기법들이 제안되었다. 이 논문에서는 이러한 OSN 기반의 Sybil-resistant value 추출 기법들에 대한 성능을 평가한다. 특히 OSN 그래프의 각 노드들의 이웃 노드 개수 정보에 따른 성능과 Sybil 노드들의 Attack Edge 에 따른 성능을 평가한다. Facebook 에서 추출한 샘플 OSN 그래프를 사용한 성능 평가 분석을 통해, 실제 사용자를 위한 Sybil-resistant value 를 정상적으로 추출하기 위해서는 OSN 그래프 상에서 이웃 노드의 개수가 10 개 이상이어야 한다는 점과, Random Route Tail Intersection 기법이 Sybil 사용자 그룹의 Attack Edge 의 영향을 가장 적게 받는 다는점을 확인 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.1151-1153
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• 2007

P2P 및 Mobile Network, Reputations System 등의 분산 시스템은 sybil attack 에 노출되어 있다. sybil attack 은 한 명의 사용자가 다수의 식별자를 가진 것으로 위장하여 시스템 내에서 마치 실제 다수의 사용자인 양 시스템을 악용하는 공격방법이다. sybil attack 을 막기 위한 다양한 노력이 진행되었고, 최근에 SybilGuard 라는 social network 를 이용한 방어 방법이 제시되었다. SybilGuard 는 악의적인 사용자를 막기 위하여, Random Walk 의 변형이면서 결정적인 경로의 특징을 가지는 임의경로(Random Route)를 사용하여 악의적인 사용자의 sybil attack 을 방어한다. SybilGuard 는 sybil node 의 개수를 제한하고, 이들을 하나의 동일한 그룹으로 분류할 수 있도록 하여 시스템 내에서 가짜 식별자의 개수를 제한한다. 이를 위해 각 노드가 시스템에 돌어올 때 Verifier(V)노드가 이들 노드를 확인하게 되는데, 이를 위해 시스템 내의 선한 노드(Honest Node)를 사용하여 이들을 확인한다. 이 때, honest node 들은 verifier 의 요청에 따라 확인요청을 수행하게 되는데, social network 의 특성상 몇몇 노드들은 사회적인 명망으로 매우 큰 링크수를 가지게 될 것이며, 따라서 이들 노드들이 처리해야할 요청의 양이 매우 많아지게 될 것이다. 따라서 이들 honest node 들 간에 로드분포를 균등하게 하는 것이 요구되며, 이 논문에서는 부하 조절을 하기 위한 기법을 제시하고, 이들을 평가한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.467-470
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• 2012

본 논문에서는 센서 네트워크에서 ID 기반 인증서를 이용한 Sybil 공격 탐지 기법을 제안함으로 첫째, 효율적인 키 분배로 키 분배시 발생할 수 있는 Broadcast Storm 해결 방안을 제시하였다. 둘째, 키 체인 기법으로 센서 네트워크의 노드의 키를 생성하고, 주기적으로 변경하도록 설계함으로써 재전송 공격을 방지하였다. 셋째, 해시 함수를 사용하여 센서 노드의 신분을 인증함으로써, 센서 노드의 메모리 사용량을 극대화시켰으며, 통신 오버헤드를 줄였다. 끝으로, ID 기반 인증서를 통해 Sybil 공격을 탐지할 수 있도록 하였다. 따라서, 본 논문에서는 제안한 ID 기반 인증서를 이용한 Sybil 공격 탐지 기법은 센서 네트워크의 환경에서의 에너지 효율성과 안정성을 동시에 제공하였으며, 센서 네트워크를 통해 제공되는 정보를 신뢰할 수 있도록 하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권6호
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• pp.676-682
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• 2011

Sybil attack can disrupt proper operations of wireless sensor network by forging its sensor node to multiple identities. To protect the sensor network from such an attack, a number of countermeasure methods based on RSSI (Received Signal Strength Indicator) and LQI (Link Quality Indicator) have been proposed. However, previous works on the Sybil attack detection do not consider the fact that Sybil nodes can change their RSSI and LQI strength for their malicious purposes. In this paper, we present a Sybil attack detection method based on a transmission power range. Our proposed method initially measures range of RSSI and LQI from sensor nodes, and then set the minimum, maximum and average RSSI and LQI strength value. After initialization, monitoring nodes request that each sensor node transmits data with different transmission power strengths. If the value measured by monitoring node is out of the range in transmission power strengths, the node is considered as a malicious node.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1311-1326
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• 2010

Peer-to-peer (P2P) networks consume the most bandwidth in the current Internet and file sharing accounts for the majority of the P2P traffic. Thus it is important for a P2P file sharing application to be efficient in bandwidth consumption. Bandwidth consumption as much as downloaded file sizes is inevitable, but those in file search and bad downloads, e.g. wrong, corrupted, or malicious file downloads, are overheads. In this paper, we target to reduce these overheads even in the presence of high volume of malicious users and their bad files. Sybil attacks are the example of such hostile environment. Sybil attacker creates a large number of identities (Sybil nodes) and unfairly influences the system. When a large portion of the system is subverted, either in terms of the number of users or the number of files shared in the system, the overheads due to the bad downloads rapidly increase. We propose ELiSyR, a file search protocol that can tolerate such a hostile environment. ELiSyR uses social networks for P2P file search and finds benign files in 71% of searches even when more than half of the users are malicious. Furthermore, ELiSyR provides similar success with less bandwidth than other general efforts against Sybil attacks. We compare our algorithm to SybilGuard, SybilLimit and EigenTrust in terms of bandwidth consumption and the likelihood of bad downloads. Our algorithm shows lower bandwidth consumption, similar chances of bad downloads and fairer distribution of computation loads than these general efforts. In return, our algorithm takes more rounds of search than them. However the time required for search is usually much less than the time required for downloads, so the delay in search is justifiable compared to the cost of bad downloads and subsequent re-search and downloads.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권10호
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• pp.2731-2749
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• 2012

Sybil attack has been proved effective in mitigating the P2P botnet, but the impacts of some important parameters were not studied, and no model to estimate the effectiveness was proposed. In this paper, taking Kademlia-based botnets as the example, the model which has the upper and lower bound to estimate the mitigating performance of the Sybil attack is proposed. Through simulation, how three important factors affect the performance of the Sybil attack is analyzed, which is proved consistent with the model. The simulation results not only confirm that for P2P botnets in large scale, the Sybil attack is an effective countermeasure, but also imply that the model can give suggestions for the deployment of Sybil nodes to get the ideal performance in mitigating the P2P botnet.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권12호
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• pp.533-540
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• 2013

인터넷의 발달의 주요 요인 중 하나인 익명성은 다수 사용자들의 자유로운 개인 의사 표현을 도와 다양한 인터넷 기반 분산시스템을 활성화 하는데 있어 큰 도움이 되어 왔다. 하지만, 익명성은 개인의 정보가 외부로 알려지지 않는 다는 점 때문에 악용될 소지도 다분하다. 특히 분산시스템은 한 명의 악의적인 사용자가 다수의 가짜 신분을 생성하고 조정하는 시빌 어택(Sybil Attack)에 매우 취약하게 된다. 시빌 어택을 막기 위해서 분산시스템 상에서 신분 생성 작업의 복잡도를 높이는 방식이나 시스템상의 신분과 현실상의 신분의 연결 고리를 만드는 방법을 생각 할 수 있다. 하지만 복잡도를 높이는 방식은 가짜 신분이 만들어지는 시간을 늘리는 효과만 있을 뿐, 일단 가짜 신분이 만들어진 이후에 대한 대응법이 부족하다. 또한, 현실상의 신분과의 연결을 사용할 경우 온라인 사용자의 익명성이 훼손당할 우려가 있다. 최근 온라인 소셜 네트워크의 대중화와 함께 소셜 네트워크 그래프 정보를 사용해 시빌 어택에 대응하기 위한 기법들이 연구되고 있다. 이 논문에서는 온라인 소셜 네트워크 그래프에 내포된 특성을 이용해 임의의 사용자에 대한 시스템 차원 시빌-저항 신뢰도(System-wide Sybil-resistant trust value) 추출 방법을 제안한다. 제안하는 기법은 온라인 소셜 네트워크 전체 그래프를 이해 할 수 있는 서비스 제공자들을 위한 방법으로, 샘플링 및 판단방법에 따라 3가지 종류의 세부 기법들을 제안한다. Facebook에서 추출한 온라인 소셜 네트워크 샘플 그래프를 이용하여 제안된 기법들의 성능을 분석 및 비교한다. 또한 시빌 어택의 특성을 이해하기 위해 서로 다른 노드 특성을 가지는 노드들이 시빌 어택에 의해 받는 영향을 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1462-1470
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• 2013

본 논문에서는 클러스터 단위로 센서 노드의 키와 그룹키를 생성한 후 분배하는 KGDC(Key Generation and Distribution based on Cluster) 모듈과 이 키를 이용하여 시빌 공격과 웜홀 공격을 탐지할 수 있는 SWAD(Sybil & Wormhole Attack Detection) 모듈로 구성되는 SWAD-KNH(Sybil & Wormhole Attack Detection using Key, Neighbor list and Hop count) 기법을 제안한다. KGDC 모듈은 ECDH 알고리즘, 해시함수, 키 체인 기법을 이용하여 그룹키와 센서 노드의 키들을 생성하고 안전하게 배포한다. SWAD 모듈은 2단계 키 확인절차를 수행함으로써 시빌 공격 탐지를 강화시키고, 근원지와 목적지 노드의 공동이웃노드들의 수와 홉 카운트를 이용하여 웜홀 공격을 탐지한다. 그 결과 SWAD-KNH 기법은 시빌 공격 탐지율은 91.2%, 평균 FPR(False Positive Rate)은 3.82%이고, 그리고 웜홀 공격 탐지율은 90%, 평균 FPR(False Positive Rate)은 4.64%으로 평가되므로 시빌과 웜홀 공격 탐지율 및 시빌과 웜홀 공격 탐지의 신뢰성을 향상시켰다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3738-3750
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• 2015

Sybil attack is a special kind of attack which is difficult to be detected in Wireless Sensor Network (WSN). So a lightweight detection mechanism based on LEACH-RSSI-ID (LRD) is proposed in this paper. Due to the characteristic of Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) protocol, none of nodes can be the cluster head forever.