As the Distributed Denial of Service attack technique is getting smarter, defense method have been developed by various means. Existing defense method baseds on detection technique is not effective to DDoS attack. Because it depend on rule set that is used to detect attack and DDoS attack pattern has become very similar to real traffic pattern. So the rule set is not efficient method to find DDoS attack. To solve this problem, DDoS defense mechanism based on QoS technique has been suggested. In this paper, we summarize existing DDoS defense mechanism and focus on method based on QoS, and introduce a new DDoS defense framework.
Distributed Denial of Service는 네트워크나 개인 호스트를 위협하는 대표적인 공격 트래픽이다. DDoS 공격은 특정한 패턴을 가지고 있지 않기 때문에 탐지가 어려울 뿐 아니라, TNF2K와 같은 간단한 tool로 공격이 가능하여 그 심각성은 실로 크다. 이러한 DDoS를 탐지하기 위한 메카니즘이나 알고리즘은 많이 개발되었다. 하지만 DDoS의 근원지를 판별하고 대응하는 것이 아닌, 단지 방어 지정에서 전체 threshold를 낮추거나 leaky bucket처럼 수용 능력 이상의 패킷을 폐기하는 방법으로 네트워크나 개인 호스트를 보호한다. 무분별하게 전체 트래픽을 줄이는 것은 네트워크의 resource를 고갈 시키지는 않지만, 정상적인 clients가 공격당하고 있는 호스트에 연결을 할 수가 없다. 이를 위해 여러 단계의 테스트를 통해 합법적인 검증 IP table을 만들고, 검증 IP table에 있는 source IP를 제외한 나머지 트래픽을 차단한다면, DDoS 공격에 대해서 대응을 하면서 정상적인 Clients의 연결을 보호 할 수 있다.
최근 DDoS(Distributed Denial of Service) 공격이 네트워크 주요 위협요소로 부각되고 있다. 이들 공격은 주로 특정 victim에 다량의 패킷을 전송하는 특징을 가지기 때문에 발생 패킷들의 목적지 IP 주소를 모니터링하여 공격을 탐지하는 기법들이 제안되었다. 기존의 블룸 필터 탐지 기법은 구조가 간단하고 실시간 탐지가 가능한 장점을 갖지만 목적지 IP 주소의 세부 주소를 독립적으로 모니터링하므로 오탐지율이 높은 문제점을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 목적지 주소의 세부 주소 간 연관성을 정의하여 모니터링하는 확장된 블룸 필터 기반의 효율적인 목적지 주소 모니터링 기법을 제안한다. 제안한 기법에서는 세부 주소를 모니터링하는 테이블뿐만 아니라 세부 주소 간 연관성을 모니터링하는 추가 테이블을 유지한다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가 결과 제안한 기법은 기존의 블룸 필터 탐지 기법보다 낮은 오탐지율을 보였다. 또한 공격 탐지 정확성 향상을 위하여 다층의 모니터링 구조를 제안하였으며, 층수와 추가 테이블의 수의 변화에 따라 정확도를 높일 수 있었다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제21권3호
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pp.192-197
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2023
A Distributed reflection denial of service (DRDoS) is a variant of DDoS attacks that threatens the availability of services to legitimate users. In response to this evolving threat landscape, the cybersecurity industry and service providers have intensified their efforts to develop effective countermeasures. Despite these efforts, attackers continue to innovate, developing new strategies and tools while becoming more sophisticated. Consequently, DRDoS attacks continue to be harmful. Therefore, ongoing research and development is essential to improve defense against DRDoS attacks. To advance our understanding and analysis of DRDoS attacks, this study examines the unique characteristics of DRDoS attacks and quantifies the risks involved. Additionally, it adopts a quantitative rather than traditional qualitative methods to derive and apply risk, particularly the probability of loss that can be caused by DRDoS attacks.
웜 확산이나 자동화된 공격 도구에 의한 DDoS(Distributed Denial of Service) 공격은 도메인 경계를 넘어 통신 경로를 공유하는 정당한 사용자의 접근을 방해하기 때문에 지엽적인 도메인 차원의 방어와 대응은 현실적인 해결책이 되지 못한다. 더욱이 발신지 IP 주소를 위조하거나 정당한 발신지 IP 주소를 가지고 bogus 패킷을 과도하게 전송시키는 DDoS 공격은 정당한 사용자의 접근을 식별할 수 없게 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 이웃하는 도메인간에 DDoS 공격 플로우를 식별하고 공격자 추적과 대응을 협업하는 분산 네트워크 보안관리 기법을 제시한다. 본 논문에서는 인터넷이 다수의 도메인으로 이루어져 있고 각 도메인에는 하나의 이상의 도메인 보안 관리자가 있다고 가정한다. 분산된 도메인 보안 관리자는 자신의 도메인 경계 라우터와 물리적 회선을 공유하면서 도메인 안팎으로 유통되는 공격성 패킷들을 식별하고 이웃하는 도메인 보안 관리자와 공격 발원지 추적 및 대응을 위한 메시지 교환을 수행한다. 도메인 보안 관리자를 구현하고 테스트베드를 통해 실험한 결과 지엽적인 도메인 차원의 탐지 및 대응에 비하여 탐지의 정확성 (FPR: False Positive Rate, FNR: False Negative Rate)과 대응 효과 (NPSR: Normal Packet Survival Rate)가 우수하였다.
A novel DDoS (Distributed Denial-of-Service) defense technique, Exaustiveness-Based Detection, is proposed in this work. It dispenses with the network congestion and the unfairness between users of the Defense-by-Offense technique by incorporating a kind of simple Detect-and-Block scheme (user identification), still improving the effectiveness of the defense in comparison to the original Defense-by-Offense technique. It uses SYN cookies to identify users in the granularity of ip address and to prevent ip address spoofing by the attacker. There can be, however, some probability of false negative (denying service to good clients), if the attacker wisely adapt to the new technique by saving some portion of its bandwidth resource and later mimicking good clients. Quantitative analysis the requirement for the good clients to be safe from the false negative is provided and a procedure to design the server capacity is explained.
본 논문은 인터넷 서버의 정상적인 TCP 연결을 방해하는 형태의 DDoS(Distributed Denial of Service) 공격으로부터 서버를 보호하고 원활한 서비스를 제공하기 위한 DDoS 공격 차단 방법에 관한 것이다. 즉, 유효한 TCP 연결만을 전달해주는 기능을 가진 네트워크 인터페이스 카드에서의 고속 TCP 연동 로직(NIC_Cookie)에 대하여 기술한다. NIC_Cookie의 장점은 플러딩 공격 상태에서도 실시간으로 공격 패킷을 차단하고 정상적인 패킷만이 메인 CPU로 전달될 수 있도록 하기 때문에, 서버의 CPU 성능과 외부 네트워크의 구성 등에 영향을 받지 않는다는 것이다. 또한, 패킷 단위로 공격 TCP 세션에 대하여 실시간 차단 대응을 하기 때문에 정상적인 연결 시도에 대하여 잘못된 대응을 할 가능성이 없다. 이와 더불어, NCI_Cookie 로직 추가로 발생하는 지연시간은 패킷 길이와 상관없이 $7{\times}10^{-6}$초 이하의 성능을 보장하며, 본 논문에서는 구현된 NIC_Cookie가 일반적인 플러딩 공격을 실시간으로 방어하면서 그 성능을 보장함을 확인하였다.
분산형 서비스 거부 (DDoS) 공격들에 대한 징후 감지는 산상의 복잡성과 컴퓨팅 자원을 요구한다. 본 논문에서는 고속의 백본망에서 DDoS 공격 징후를 효율적으로 감지해 낼 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 기존의 개별 패킷 또는 플로우 단위의 방법들과 달리 집합 트래픽 흐름의 관점에 기반을 두고 있다. 이럼으로써, 제안된 방법은 매우 낮은 계산량으로 수행될 수 있어, 고속의 백본망에서 적용 가능하다.
최근에 인터넷을 통한 해킹이나 바이러스 침투로 인한 피해 사례들이 지속적으로 증가하고 있다. 20000년 2월, 야후, 아마존, CNN에 발생했던 DDoS(Distributed Denial of Service)[1,2] 공격으로 인해 각 웹사이트들은 큰 피해를 입었던 사례가 있다. 야후의 경우 초당 수 기가 비트의 서비스 요청으로 인해 무려 3시간 이상 동안 서비스가 중지되는 사태까지 이르렀다. 이 사건은 분산 환경에서의 서비스 거부 공격의 위험성을 보여주고 있다. 본 논문에서는 지금까지 개발된 분산 서비스 공격 도구를 분석하고 이들이 사용하는 패킷을 탐지하여 공격을 위해 사용되는 경로를 파악하는 방법을 제안한다.
본 논문은 DDoS 공격과 유사한 트래픽을 생성하고 ISP를 포함한 네트워크를 통해 실제 운용 중인 웹서버에 전송하여 결과를 분석하였다. 결과 분석을 위해서 대응 장비의 관리 주체에 따라 DDoS 공격의 대응 방법을 ISP(Top), 네트워크(Middle), 시스템(Bottom) 레벨 대응으로 분류하였으며 전송 트래픽을 특징에 따라 4종으로 분류하였다. 실험 결과는 48개 홈페이지의 대응 레벨별 평균 공격 성공률과 공격 분류별 평균 공격 성공률을 기술 및 분석하였으며 2개의 예외 상황에 대해서 기술하였다. 5장에서는 실험 결과를 기반으로 피해완화방안을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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