• 제목/요약/키워드: Anomaly Node Detection

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중앙 집중형 망에서 인공면역체계 기반의 적응적 망 이상 상태 탐지 모델 설계 (An Adaptive Anomaly Detection Model Design based on Artificial Immune System in Central Network)

  • 유경민;양원혁;이상열;정혜련;소원호;김영천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3B호
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    • pp.311-317
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    • 2009
  • 기존의 망 이상 상태 탐지 시스템들은 주로 정상 상태의 시스템 사용률 등과 같은 통계 값으로 결정된 임계값을 기반으로 탐지하기 때문에 이상 상태임에도 불구하고 정상 상태와 비슷한 시스템 통계 값을 가지면 탐지하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 단점들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 인간면역체계의 학습, 적응, 기억 능력등의 특성을 이용하는 인공면역체계 기반의 적응적 망 이상 상태 탐지 모델을 제안한다. 이를 위하여 인간면역 시스템의 수지상 세포 (Dendritic Cell)와 T 세포 사이의 상호 작용을 이용한 탐지 모델을 설계하고 각 구성 요소 및 기능을 정의한다. 중앙 집중 제어 노드는 각 라우터 노드로부터 전달받은 정보를 분석하여 대응 방법을 해당 라우터들에게 전달한다. 또한 라우터 노드는 학습을 통해 얻어진 데이터를 기반으로 이상 상태를 탐지할 뿐만 아니라 중앙 집중 제어 노드로부터 전달받은 정보를 이용하여 이상 상태를 처리한다. 최종적으로 제안된 이상 상태탐지 모델의 타당성을 검증하기 위하여 구성 모듈을 설계하고 flooding 공격에 대한 시뮬레이션을 수행한다.

Rule-Based Anomaly Detection Technique Using Roaming Honeypots for Wireless Sensor Networks

  • Gowri, Muthukrishnan;Paramasivan, Balasubramanian
    • ETRI Journal
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    • 제38권6호
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    • pp.1145-1152
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    • 2016
  • Because the nodes in a wireless sensor network (WSN) are mobile and the network is highly dynamic, monitoring every node at all times is impractical. As a result, an intruder can attack the network easily, thus impairing the system. Hence, detecting anomalies in the network is very essential for handling efficient and safe communication. To overcome these issues, in this paper, we propose a rule-based anomaly detection technique using roaming honeypots. Initially, the honeypots are deployed in such a way that all nodes in the network are covered by at least one honeypot. Honeypots check every new connection by letting the centralized administrator collect the information regarding the new connection by slowing down the communication with the new node. Certain predefined rules are applied on the new node to make a decision regarding the anomality of the node. When the timer value of each honeypot expires, other sensor nodes are appointed as honeypots. Owing to this honeypot rotation, the intruder will not be able to track a honeypot to impair the network. Simulation results show that this technique can efficiently handle the anomaly detection in a WSN.

스마트그리드 네트워크에서 가용성 보장 메커니즘에 관한 연구: 신호정보를 이용한 공격 및 공격노드 검출 (Study on Availability Guarantee Mechanism on Smart Grid Networks: Detection of Attack and Anomaly Node Using Signal Information)

  • 김미희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.279-286
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    • 2013
  • 최근 전력 수요의 급증으로 인한 전력난은 효율적 전력 사용을 위한 스마트그리드 기술의 중요성을 부각시키고 있다. 스마트그리드 네트워크의 필수구성요소인 스마트미터기의 가용성 취약점에 대한 실험적 내용이 보고되고 있다. 따라서 안전한 스마트그리드의 실현가능성을 위한 가용성 보호 메커니즘 고안이 필수불가결하다. 본 논문에서는 스마트그리드 구조 및 트래픽패턴의 특징 분석을 통해 스마트미터기에 대한 가용성 침해 공격을 탐지하고, 이상 트래픽을 발생하는 공격노드를 검출할 수 있는 메커니즘을 제안한다. 제안하는 탐지 메커니즘은 공격 탐지를 수행하는 시스템의 탐지 부하를 줄이고 적은 샘플 수에도 높은 탐지율을 제공하기 위해 근사엔트로피 기법을 사용한다. 또한 공격노드가 공격트래픽에서 변경할 수 없는 물리정보(CIR 또는 RSSI 등)를 이용하여 공격 탐지 및 공격노드 검출을 수행한다. 마지막으로 본 논문 제안 기법에 대한 시뮬레이션 결과, 탐지 성능과 실현가능성을 보인다.

VANETs의 보안을 위한 비정상 행위 탐지 방법 (An Anomaly Detection Method for the Security of VANETs)

  • 오선진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.77-83
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    • 2010
  • 차량 애드 혹 망 (Vehicular Ad Hoc Networks: VANETs)은 일반적으로 이동성이 높은 차량 노드들로 구성되어 매우 짧은 시간 망 위상이 지속되므로 불안정한 통신 링크를 갖는 자기 조직화 P2P 망이다. VANETs은 고정된 인프라 구조나 중앙 통제 라우팅 장비 없이 자동적으로 망구조를 구성하고, 차량 노드들은 시간에 따라 고속으로 이동하며 망에 결합하거나 이탈하는 개방 망이므로 중앙 집중식 제어 없이 누구나 접속을 허용하기 때문에 망상에 해롭고 비정상 행위 노드들에 대한 침입에 매우 취약하다. 본 논문에서는 이러한 VANETs에서의 노드들의 활동에 대한 비정상 행위를 효율적으로 식별할 수 있는 러프집합기반 비정상 행위 탐지방법을 제안하고, 그 성능을 모의실험을 통해 임계 허용 오차에 대한 비정상 행위 탐지율과 거짓 경고율로 평가하였다.

콘텐츠 기반 무선 센서 네트워크 이상 탐지 기법 (A Contents-Based Anomaly Detection Scheme in WSNs)

  • 이창석;이광휘
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제48권5호
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    • pp.99-106
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    • 2011
  • 데이터 중심적인 네트워크인 무선 센서 네트워크는 대량의 센서 노드들이 광범위한 지역에 조밀하게 분산 배치되어 동작한다. 센서 노드들은 일반적으로 열린 환경에서 독립적으로 동작하기 때문에 보안 공격에 취약하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 콘텐츠 기반 이상 탐지 기법을 제안한다. 제안 기법은 무선 센서 네트워크의 특징인 특정한 현상을 여러 개의 센서 노드가 동시에 감지한다는 특성과 센서 노드에서 측정된 데이터인 콘텐츠는 어떤 특정 범위 안에서 변한다는 특성을 이용한다. 제안 기법은 훈련 단계, 적용 단계와 보정 단계로 구성되며 적용 단계에서 거리 기반 이상 탐지(distance-based anomaly detection) 기법을 이용하여 얻게 된 이상치 후보를 보정 단계로 보낸다. 보정 단계는 동일한 현상을 동시에 감지한 센서 노드들의 데이터로 구성된 콘텐츠 테이블과 이상치 후보를 비교, 분석함으로써 이상 탐지 기법의 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통해 제안 탐지 기법이 높은 탐지율과 낮은 오탐율을 가진다는 것을 확인할 수 있었다.

병렬유전자알고리즘을 이용한 탐지노드 선정문제의 에너지 효율성과 수렴성 향상에 관한 해석 (Analysis of Improved Convergence and Energy Efficiency on Detecting Node Selection Problem by Using Parallel Genetic Algorithm)

  • 성기택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.953-959
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    • 2012
  • 센서네트워크에서는 다수의 유휴노드가 존재하며 네트워크의 이상행위 탐지는 이러한 유휴노드를 이용하여 구현될 수 있다. 최적화 문제로 정의된 탐지노드선정 문제에 대하여, 기존의 방법에서는 중앙처리방식의 유전자 알고리즘을 이용하였다. 본 논문에서는 최적 값으로의 수렴 성을 개선함과 동시에 에너지 효율성을 향상시키는 방법으로써 네트워크의 토폴로지 특성을 고려한 병렬유전자알고리즘을 이용한 방법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법이 기존의 방법에 비하여 최적 값으로의 수렴이 개선되었음과 에너지 효율적임을 확인하였다.

VANETs에서 비정상 행위 탐지를 위한 빅 데이터 응용 (A Big Data Application for Anomaly Detection in VANETs)

  • 김식;오선진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.175-181
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    • 2014
  • 무선 기반의 모바일 컴퓨팅 네트워크 기술의 급속한 발전과 더불어, 다양한 관련 기술과의 융합을 통한 획기적인 모바일 애드 혹 네트워크 응용들이 빠르게 확산되고 있는 실정이다. 차량 애드 혹 망 (Vehicular Ad Hoc Networks: VANETs)은 일반적으로 높은 이동성을 갖는 차량 노드들로 구성되어 망 위상이 짧은 시간 유지되고 통신 링크가 불안정한 자기 조직화 모바일 애드 혹 망이다. 따라서 VANETs은 네트워크상에 센서들의 해로운 노이즈나 차량 노드들의 비정상 행위에 매우 취약하다. 본 논문에서는 이러한 VANETs에서 센싱된 센서로 부터의 상황정보에 대한 해로운 오동작이나 노이즈와 차량 노드들의 활동에 대한 비정상 행위를 효율적으로 식별할 수 있는 빅 데이터 처리기술을 응용한 비정상 행위 탐지 방법을 제안하고, 그 성능을 모의실험을 통해 임계 허용 오차에 대한 비정상 행위 탐지율과 거짓 경고율로 평가하였다.

Network Anomaly Traffic Detection Using WGAN-CNN-BiLSTM in Big Data Cloud-Edge Collaborative Computing Environment

  • Yue Wang
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제20권3호
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    • pp.375-390
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    • 2024
  • Edge computing architecture has effectively alleviated the computing pressure on cloud platforms, reduced network bandwidth consumption, and improved the quality of service for user experience; however, it has also introduced new security issues. Existing anomaly detection methods in big data scenarios with cloud-edge computing collaboration face several challenges, such as sample imbalance, difficulty in dealing with complex network traffic attacks, and difficulty in effectively training large-scale data or overly complex deep-learning network models. A lightweight deep-learning model was proposed to address these challenges. First, normalization on the user side was used to preprocess the traffic data. On the edge side, a trained Wasserstein generative adversarial network (WGAN) was used to supplement the data samples, which effectively alleviates the imbalance issue of a few types of samples while occupying a small amount of edge-computing resources. Finally, a trained lightweight deep learning network model is deployed on the edge side, and the preprocessed and expanded local data are used to fine-tune the trained model. This ensures that the data of each edge node are more consistent with the local characteristics, effectively improving the system's detection ability. In the designed lightweight deep learning network model, two sets of convolutional pooling layers of convolutional neural networks (CNN) were used to extract spatial features. The bidirectional long short-term memory network (BiLSTM) was used to collect time sequence features, and the weight of traffic features was adjusted through the attention mechanism, improving the model's ability to identify abnormal traffic features. The proposed model was experimentally demonstrated using the NSL-KDD, UNSW-NB15, and CIC-ISD2018 datasets. The accuracies of the proposed model on the three datasets were as high as 0.974, 0.925, and 0.953, respectively, showing superior accuracy to other comparative models. The proposed lightweight deep learning network model has good application prospects for anomaly traffic detection in cloud-edge collaborative computing architectures.

Mobile Ad - hoc Network에서 CP - SVM을 이용한 침입탐지 (Intrusion Detection Algorithm in Mobile Ad-hoc Network using CP-SVM)

  • 양환석
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.41-47
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    • 2012
  • MANET has vulnerable structure on security owing to structural characteristics as follows. MANET consisted of moving nodes is that every nodes have to perform function of router. Every node has to provide reliable routing service in cooperation each other. These properties are caused by expose to various attacks. But, it is difficult that position of environment intrusion detection system is established, information is collected, and particularly attack is detected because of moving of nodes in MANET environment. It is not easy that important profile is constructed also. In this paper, conformal predictor - support vector machine(CP-SVM) based intrusion detection technique was proposed in order to do more accurate and efficient intrusion detection. In this study, IDS-agents calculate p value from collected packet and transmit to cluster head, and then other all cluster head have same value and detect abnormal behavior using the value. Cluster form of hierarchical structure was used to reduce consumption of nodes also. Effectiveness of proposed method was confirmed through experiment.

센서네트워크에서 유전자 알고리즘을 이용한 침입탐지시스템 노드 스케줄링 연구 (A Study on the Intrusion Detection System's Nodes Scheduling Using Genetic Algorithm in Sensor Networks)

  • 성기택
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.2171-2180
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    • 2011
  • 센서네트워크의 다양한 응용분야에서 보안성은 대단히 중요하다. 침입탐지는 공격에 대한 방어기법 중의 하나 이지만 기존의 정형화된 침입탐지기술은 제한된 자원으로 운영되는 센서네트워크에는 적절하지 않다. 본 논문에서는 전송되는 패킷의 이상행위를 관찰하는 침입탐지시스템에서 탐지노드의 선정 및 운영에 관한 방법과 함께 침입탐지시스템의 수명을 최대화하는 노드 스케줄링 방안을 제안하였다. 제안된 최적화식에 대하여 유전자 알고리즘을 이용한 해를 개발하고 시뮬레이션을 수행하여 효율성을 확인하였다.