Stateful Virtual Proxy Server for Attack Detection based on SIP Protocol State Monitoring Mechanism

SIP 프로토콜 상태정보 기반 공격 탐지 기능을 제공하는 가상 프록시 서버 설계 및 구현

VoIP service is a transmission of voice data using SIP protocol on IP based network, The SIP protocol has many advantages such as providing IP based voice communication and multimedia service with cheap communication cost and so on. Therefore the SIP protocol spread out very quickly. But, SIP protocol exposes new forms of vulnerabilities on malicious attacks such as Message Flooding attack and protocol parsing attack. And it also suffers threats from many existing vulnerabilities like on IP based protocol. In this paper, we propose a new Virtual Proxy Server system in front of the existed Proxy Server for anomaly detection of SIP attack and stateful management of SIP session with enhanced security. Based on stateful virtual proxy server, out solution shows promising SIP Message Flooding attack verification and detection performance with minimized latency on SIP packet transmission.

VoIP 서비스는 IP망에서 SIP 프로토콜을 이용하여 음성 데이터를 전송하는 기술이다. SIP 프로토콜은 IP망을 이용하여 다양한 음성과 멀티미디어 서비스를 제공하고 저렴한 통신 비용에 대한 장점 때문에 빠르게 보급되고 있다. 하지만 SIP 프로토콜은 IP기반 위협에 그대로 노출된다는 한계를 가지기 때문에 이에 대한 대처방안이 제시되어야 한다. 기존의 여러 보안 메커니즘이 존재하지만 새로운 방식의 SIP 공격에 즉각 대응하지 못하고, 프로토콜 서비스 지연시간의 문제와 시스템의 과부화의 단점을 해결하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 프록시 서버 앞단에 새로운 가상 프록시 서버를 두어 SIP 세션에 대한 상태정보를 분석하고 비정상적인 행위를 효율적으로 탐지하는 방법을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 상태정보 기반 가상 프록시 서버(Stateful Virtual Proxy Server) 시스템의 성능평가 결과 최소한의 트래픽 전송지연만으로도 SIP 메시지 폭주(Message Flooding) 공격을 탐지할 수 있었다.