최근 인터넷 사용이 폭발적으로 증가함에 따라 인터넷은 다양한 공격에 노출되었다. 이러한 인터넷 공격을 시뮬레이션 하기 위해서는 공격을 효과적으로 모델링 할 수 있어야 한다. 그러나 기존의 인터넷 공격 모델링 기법들은 공격을 단순히 특징에 파라 분류하거나 종류를 나누는 네 중점을 두고 있으며, 인터넷 보안 시뮬레이션을 위한 공격 시나리오를 표현하는데 있어서는 적합하지 않았다. 본 논문에서는 기존의 트리기반 공격 모델링 기법을 보완하여 인터넷 보안 시뮬레이션의 공격 모델링 기법으로 활용할 수 있게 개선하였다. 개선된 공격 모델링 기법은 복잡한 시나리오의 표현 불가, 공격 실행 순서의 모호함, 시스템 상태 정보의 결여 풍과 같은 기존 트리 기반 모델링 기법의 문제점들을 해결하였다. 또한 기존 모델링 기법으로는 기술할 수 없었던 동시간 공격 표현, 정밀한 공격 시작 및 수행기간 지정 등이 가능하도록 하였다.
인터넷 기술의 발전과 더불어 서비스 거부 공격(DoS : Denial of Service) 방법과 유형이 날로 다양해지고 있다. DoS 공격은 사용자 시스템에 네트워크 트래픽의 과도한 부하를 주어 서비스를 마비시키거나 시스템을 다운시킨다. DoS공격은 빠른 시간 안에 시스템을 위협하는 특징 때문에, 빠른 대처가 필요하다. 이러한 점에 착안하여 본 논문에서는 DoS 공격상황에서의 위험상황을 모델링 한다. 제안된 모델링은 패킷분석에 기반 하여 의미 있는 요소들을 찾아내고, 수식화 해서 위험 탐지 모델을 정의한다. 제안된 모델링을 통해서 DoS공격을 효과적으로 대처할 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문은 가상 공격 시뮬레이션을 위한 공격자 및 리눅스 기반 호스트에 대한 모델링 방법의 제안을 주목적으로 한다. 최근, Amoroso는 보안 메커니즘 중심의 침입 모델을 제안하였으나, 시뮬레이션 접근이 분명치 않은 단점이 있다. 또한, Cohen은 원인-결과 모델을 이용하여 사이버 공격과 방어를 표현한 바 있으나, 개념적 단계의 추상화 모델링으로 인해 실제 적용이 어려운 실정이다. 이를 해결하고자 하는 시도로 항공대 지능시스템 연구실에서 SES/MB 프레임워크를 이용한 네트워크 보안 모델링 및 시뮬레이션 방법을 제안한 바 있으나, 공격에 따른 호스트의 복잡한 변화를 표현하기에는 부족하다. 이러한 문제점들을 해결하고자, 본 논문에서는 시스템의 구조를 표현하는 기존 SES에 합성용 규칙기반 전문가 시스템 방법론을 통합한 Rule-Based SES를 적용하여 공격자를 모델링하고, DEVS를 기반으로 하는 네트워크 구성원을 모델링한다. 제안된 모델링 방법의 타당성을 검증하기 위해 본 논문에서는 샘플 네트워크에 대한 사례연구를 수행한다.
사이버 침해에 실시간적이고 능동적으로 대응하기 위해 침해탐지시스템(IDS), 침입방지시스템(IPS), 방화벽(Firewall) 등 단위 정보보호시스템 뿐만 아니라 보안장비의 로그, 시스템 로그, 애플리케이션 로그 등 기종이벤트를 연관, 분석하여 해킹시도를 탐지하는 통합보안관제시스템(ESM)을 사용하고 있다. 하지만 공격이 정교화되고 고도화됨에 따라 기존의 시그너처 기반 탐지 방식의 한계점이 도출되고 있으며, 이를 극복하기 위해 빅데이터 처리 기술을 이용한 공격 모델링에 기반으로 한 징후탐지 기술이 연구되고 있다. 징후탐지 기술의 효과는 공경을 대표하는 특징 점을 정확하게 추출하고, 추출된 특징 정보를 조합하여 실효성 있는 공격 모델링을 수행하는 것이 핵심이다. 본 논문에서는 이와 같은 모델링의 기반이 되는 공격 특징을 추출하고, 시나리오 기반 모델링을 수행하여 지능적 위협을 탐지할 수 있는 방법을 제안한다.
유비쿼터스 컴퓨팅 시스템은 하나 이상의 컴퓨터가 네트워크로 상호 연결된 프로세서 시스템이다. 하지만, 기존의 보안 유지 방법은 정성적 탐지 및 대응책으로 공격이 발생한 이후 대응에만 치중하여 능동적 차원의 보안 유지 방법에 대한 연구가 부족하다. 따라서, 본 논문은 정량적인 분석을 통해 범용적 인프라의 개선뿐만 아니라 특정 인프라 공격에 대해서 탐지 및 데응할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 이를 위해 시스템의 고정적 요소 정보, 임의의 요소 정보, 공격 유형 모델링을 근간으로 시스템의 보안성을 정량적으로 분석할 수 있도록 생존성에 대한 정의 및 모델링 기법을 사용하였다. 그리고 제안한 기법의 검증을 위해 TCP-SYN 공격과 Code-Red 웜 공격에 대한 생존성 분석을 수행하였다.
본 논문은 계층 구조적이고 모듈화 된 모델링 및 시뮬레이션 프레임워크를 이용한 네트워크 보안 모델링과 사이버 공격에 대한 시뮬레이션 기법의 연구를 주목적으로 한다. 단순한 네트워크 모델에서의 원인-결과 모델을 대상으로 시뮬레이션 하는 기존의 접근방법과는 달리, 복잡한 네트워크 보안 모델과 모델 기반의 사이버 공격에 대한 시뮬레이션 기법은 아직까지 시도된 바가 없는 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 첫째, System Entity Structure/Model Base(SES/MB)을 통하여 계층 구조적, 모듈화, 객체지향적 설계를 하였고 둘째, 해킹 행위의 상세분석을 위해 취약성을 고려한 명령어 수준의 네트워크 보안 모델링 및 시뮬레이션 방법론을 제안하였다. 마지막으로, 사이버 공격 시나리오를 이용한 사례연구를 통하여 타당성을 검증하였다.
네트워크에서의 공격은 일반 사용자의 개인 정보 노출 및 국가 중요 네트워크에서의 불법 정보 노출 등 많은 위험 상황을 야기할 수 있다. 현재의 네트워크가 대규모화되고 고속화되고 있는 시점에서 기존의 저 수준의 공격이 아닌 다양한 기술이 접목된 네트워크 공격이 발생하고 있다. 이러한 공격의 영향을 실제 상황에서 분석하기에는 많은 어려움이 따르며 정확한 분석에 제약이 따르게 된다. 따라서 이러한 네트워크 공격을 모델링하고 침입탐지 및 차단을 모델링할 수 있는 시뮬레이션의 발달이 필요하다. 본 논문에서는 정상상태 모델, 공격 모델, 방어 모델로 이루어지는 네트워크 공격 및 방어 시뮬레이션 프레임워크를 제안하도록 하겠다.
침입 탐지 시스템은 네트워크나 호스트에 대한 오용, 남용, 또는 허가되지 않은 접근을 탐지하는 기능을 갖는 시스템이다. 최근 침입들은 그 종류가 매우 다양화되고, 탐지하기가 매우 어려운 형태로 나타나고 있다. 이러한 침입으로 대표적인 것이 분산 공격과 스텔시 공격(Stealthy Attack)이 있다. 분산 공격은 침입자가 공간적으로 분산되어 이를 탐지하기 어렵게 하는 공격을 말하며, 스텔시 공격은 시간적으로 분산되어 이를 탐지하기 어려운 경우를 말한다. 침입 탐지 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위해서는 침입 탐지 시스템 모델에 필요한 침입을 제공하고, 침입에 대한 탐지 능력을 평가하기 위한 experimental frame을 디자인 해야한다. 본 연구에서는 분산 공격과 스텔시 공격 기능을 갖는 침입 생성 모델링 방법을 소개하며, 침입 생성을 위해 요구되는 침입 정보 베이스의 역할 및 저장 정보를 소개한다. 또한, 침입에 대한 탐지 능력 평가를 위한 Transducer 모델의 디자인을 소개한다.
최근 특정 기업 또는 웹사이트에 대한 분산 서비스 거부 공격(DDoS:Distributed Denial of Service) 위협이 증가함에 따라 많은 기업들이 DDoS 공격 방어를 위한 보안 솔루션을 도입하고 있다. DDoS 공격은 대량의 트래픽을 네트워크에 전송함으로써 자원을 고갈시키고 정상적인 서비스 제공을 불가능하게 한다. DDoS 공격은 사전 탐지가 힘들고 효율적인 방어가 매우 어렵다. 본 연구에서는 이러한 상황을 고려하여 모델링 시뮬레이션을 통한 DDoS 공격에 대한 유연한 대응 방법을 연구하고자 한다. 특히, 서버의 개수를 변경할 경우 나타나는 DDoS 공격에 대한 동적 특성을 분석하고, DDoS 공격으로 인한 피해 규모의 객관적 산정을 위해 DDoS 탐지 시스템 운영 여부에 따른 손실 비용을 산정하는 방법을 제시한다. DDoS 공격 시뮬레이션은 OPNET Modeler를 이용하여 모델링하고, 시뮬레이션 결과를 통해 DDoS 공격으로 인한 서비스 가능 시간을 도출하여 네트워크 구조에 따른 서비스 가능여부를 확인 할 수 있다. 본 논문에서 수행하는 DDoS 공격 시뮬레이션은 현재의 네트워크 구성을 평가하고 신규 장비의 설치 또는 네트워크 구조 변경 시 발생 가능한 문제점을 예측하는 데에 활용가능하다.
Junho Jang;Saehee Jun;Huiju Lee;Jaegwan Yu;SungJin Park;Su-Youn Hong;Huy Kang Kim
한국컴퓨터정보학회논문지
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제28권5호
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pp.57-66
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2023
본 논문에서는 Enterprise 네트워크 이외 환경에서의 공격 그래프 연구 중 최근 5년간 가장 많이 연구된 사이버-물리 시스템(CPS) 환경에 대한 공격 그래프 연구 동향을 살펴보고, 기존 연구의 한계와 앞으로 나아갈 방향을 분석한다. 최근 5년간 발표된 공격 그래프 논문 150여 편 중 35편이 CPS 환경을 대상으로 하고 있으며, 본 논문에서는 CPS 환경의 보안 측면 특징을 살펴보고, 대상 연구들을 이러한 특징들에 따라 물리 시스템 모델링 여부와 네트워크 단절 구간에 대한 고려 여부의 두 가지 관점으로 분류 및 분석한다. 본 논문에서 소개한 20편의 논문 중 절반이 CPS 환경의 특징을 제대로 반영하지 못하며, 나머지 절반의 연구가 물리 시스템 모델링과 네트워크 단절 구간 중 하나씩을 다루고 있다. 본 논문에서는 이러한 상황을 바탕으로 CPS 환경에서의 공격 그래프 연구가 직면한 어려움을 진단하고 이에 따라 앞으로의 CPS 환경 공격 그래프 연구는 국가주도 연구, 공개된 상용 시스템을 대상으로 한 연구가 주를 이룰 것으로 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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