• 제목/요약/키워드: Network Anomaly Detection

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학습 데이터 개선을 통한 Anomaly-based IDS의 성능 향상 방안 (A Study on the Performance Improvement of Anomaly-Based IDS Through the Improvement of Training Data)

  • 문상태;이수진
    • 융합보안논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.181-188
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    • 2019
  • 최근 Anomaly 기반 침입탐지시스템에서의 탐지 기준점 생성을 위해 인공지능 기술을 적용하려는 시도가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 인공지능 기술의 적용을 제안한 기존 연구들은 대부분 인공 신경망의 구조 개선과 최적의 하이퍼파라미터 값을 찾는데 중점을 두고 있으며, 학습 데이터의 잘못된 구성으로 인해 발생할 수 있는 다양한 문제점들은 해결하지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 학습 데이터의 잘못된 구성으로 인해 나타날 수 있는 주요 문제점을 실험을 통해 식별하고 학습 데이터의 재구성을 통해 그러한 문제점을 개선함으로써 침입탐지 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 제안한다.

Data abnormal detection using bidirectional long-short neural network combined with artificial experience

  • Yang, Kang;Jiang, Huachen;Ding, Youliang;Wang, Manya;Wan, Chunfeng
    • Smart Structures and Systems
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    • 제29권1호
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    • pp.117-127
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    • 2022
  • Data anomalies seriously threaten the reliability of the bridge structural health monitoring system and may trigger system misjudgment. To overcome the above problem, an efficient and accurate data anomaly detection method is desiderated. Traditional anomaly detection methods extract various abnormal features as the key indicators to identify data anomalies. Then set thresholds artificially for various features to identify specific anomalies, which is the artificial experience method. However, limited by the poor generalization ability among sensors, this method often leads to high labor costs. Another approach to anomaly detection is a data-driven approach based on machine learning methods. Among these, the bidirectional long-short memory neural network (BiLSTM), as an effective classification method, excels at finding complex relationships in multivariate time series data. However, training unprocessed original signals often leads to low computation efficiency and poor convergence, for lacking appropriate feature selection. Therefore, this article combines the advantages of the two methods by proposing a deep learning method with manual experience statistical features fed into it. Experimental comparative studies illustrate that the BiLSTM model with appropriate feature input has an accuracy rate of over 87-94%. Meanwhile, this paper provides basic principles of data cleaning and discusses the typical features of various anomalies. Furthermore, the optimization strategies of the feature space selection based on artificial experience are also highlighted.

과탐지 감소를 위한 NSA 기반의 다중 레벨 이상 침입 탐지 (Negative Selection Algorithm based Multi-Level Anomaly Intrusion Detection for False-Positive Reduction)

  • 김미선;박경우;서재현
    • 정보보호학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.111-121
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    • 2006
  • 인터넷이 빠르게 성장함에 따라 네트워크 공격기법이 변화되고 새로운 공격 형태가 나타나고 있다. 네트워크상에서 알려진 침입의 탐지는 효율적으로 수행되고 있으나 알려지지 않은 침입에 대해서는 오탐지(false negative)나 과탐지(false positive)가 너무 높게 나타난다. 또한, 네트워크상에서 지속적으로 처리되는 대량의 패킷에 대하여 실시간적인 탐지와 새로운 침입 유형에 대한 대응방법과 인지능력에 한계가 있다. 따라서 다양한 대량의 트래픽에 대해서 탐지율을 높이고 과탐지를 감소할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 네트워크 기반의 이상 침입 탐지 시스템에서 과탐지를 감소하고, 침입 탐지 능력을 향상시키기 위하여 다차원 연관 규칙 마이닝과 수정된 부정 선택 알고리즘(Negative Selection Algorithm)을 결합한 다중 레벨 이상 침입 탐지 기술을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위하여 기존의 이상 탐지 알고리즘과 제안된 알고리즘을 수행하여, 각각의 과탐지율을 평가, 제시하였다.

RRCF 알고리즘을 활용한 RAN 장비 이상 검출에 관한 연구 (A Study on RAN Equipment Anomaly Detection Using RRCF Algorithm)

  • 이택현;국광호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.581-583
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    • 2021
  • 코로나19의 펜데믹 현상으로 인하여 모바일 서비스의 활용 비중이 높아지고 있다. 그러나, 대부분의 모바일 장비에 대한 이상 현상을 장비의 알람 중심으로 인지하므로, 복잡한 장애가 발생할 경우에 직관적으로 장비의 문제 판별하기 어려운 한계가 발생한다. 이를 보완하기 위해서 본 연구에서는 장비의 알람과 성능 정보를 조합하여 직관적으로 문제를 인지할 수 있도록 RRCF 알고리즘을 활용하여 Anomaly Score 생성하였으며, 과거 장애 이력을 97% 검출하는 효과를 검증하였다.

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Efficient Anomaly Detection Through Confidence Interval Estimation Based on Time Series Analysis

  • Kim, Yeong-Ju;Jeong, Min-A
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제4권2호
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    • pp.46-53
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    • 2015
  • This paper suggests a method of real time confidence interval estimation to detect abnormal states of sensor data. For real time confidence interval estimation, the mean square errors of the exponential smoothing method and moving average method, two of the time series analysis method, were compared, and the moving average method with less errors was applied. When the sensor data passes the bounds of the confidence interval estimation, the administrator is notified through alarms. As the suggested method is for real time anomaly detection in a ship, an Android terminal was adopted for better communication between the wireless sensor network and users. For safe navigation, an administrator can make decisions promptly and accurately upon emergency situation in a ship by referring to the anomaly detection information through real time confidence interval estimation.

Multi-stage Transformer for Video Anomaly Detection

  • Viet-Tuan Le;Khuong G. T. Diep;Tae-Seok Kim;Yong-Guk Kim
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.648-651
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    • 2023
  • Video anomaly detection aims to detect abnormal events. Motivated by the power of transformers recently shown in vision tasks, we propose a novel transformer-based network for video anomaly detection. To capture long-range information in video, we employ a multi-scale transformer as an encoder. A convolutional decoder is utilized to predict the future frame from the extracted multi-scale feature maps. The proposed method is evaluated on three benchmark datasets: USCD Ped2, CUHK Avenue, and ShanghaiTech. The results show that the proposed method achieves better performance compared to recent methods.

다양한 데이터 전처리 기법과 데이터 오버샘플링을 적용한 GRU 모델 기반 이상 탐지 성능 비교 (Comparison of Anomaly Detection Performance Based on GRU Model Applying Various Data Preprocessing Techniques and Data Oversampling)

  • 유승태;김강석
    • 정보보호학회논문지
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    • 제32권2호
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    • pp.201-211
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    • 2022
  • 최근 사이버보안 패러다임의 변화에 따라, 인공지능 구현 기술인 기계학습과 딥러닝 기법을 적용한 이상탐지 방법의 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 공개 데이터셋인 NGIDS-DS(Next Generation IDS Dataset)를 이용하여 GRU(Gated Recurrent Unit) 신경망 기반 침입 탐지 모델의 이상(anomaly) 탐지 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 전처리 기술에 관한 비교 연구를 수행하였다. 또한 정상 데이터와 공격 데이터 비율에 따른 클래스 불균형 문제를 해결하기 위해 DCGAN(Deep Convolutional Generative Adversarial Networks)을 적용한 오버샘플링 기법 등을 사용하여 오버샘플링 비율에 따른 탐지 성능을 비교 및 분석하였다. 실험 결과, 시스템 콜(system call) 특성과 프로세스 실행패스 특성에 Doc2Vec 알고리즘을 사용하여 전처리한 방법이 좋은 성능을 보였고, 오버샘플링별 성능의 경우 DCGAN을 사용하였을 때, 향상된 탐지 성능을 보였다.

시퀀스 유사도 기반 무인 비행체 이상 탐지 시스템 (Sequence Based Anomaly Detection System for Unmanned Aerial Vehicle)

  • 서강욱;김휘강
    • 정보보호학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.39-48
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    • 2022
  • 본 논문에서는 무인 비행체 내부 네트워크의 이상 징후를 탐지하는 시퀀스 기반 이상 탐지 시스템을 제안한다. 제안하는 이상 탐지 시스템은 무인 비행체가 지상 통제 시스템에 주기적으로 전송하는 상태 메시지 시퀀스들 간의 유사도를 측정하여 이상 징후를 탐지한다. 본 연구에서는 무인 비행체 내부 네트워크에서 수행 가능한 악의적인 메시지 주입 공격 세 가지를 정의하고, 해당 공격 기법들을 Pixhawk4 쿼드콥터에서 시뮬레이션하였다. 결과적으로, 제안하는 이상 탐지 시스템은 96% 이상의 정확도로 비정상 시퀀스를 탐지할 수 있었다.

Protecting Accounting Information Systems using Machine Learning Based Intrusion Detection

  • Biswajit Panja
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권5호
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    • pp.111-118
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    • 2024
  • In general network-based intrusion detection system is designed to detect malicious behavior directed at a network or its resources. The key goal of this paper is to look at network data and identify whether it is normal traffic data or anomaly traffic data specifically for accounting information systems. In today's world, there are a variety of principles for detecting various forms of network-based intrusion. In this paper, we are using supervised machine learning techniques. Classification models are used to train and validate data. Using these algorithms we are training the system using a training dataset then we use this trained system to detect intrusion from the testing dataset. In our proposed method, we will detect whether the network data is normal or an anomaly. Using this method we can avoid unauthorized activity on the network and systems under that network. The Decision Tree and K-Nearest Neighbor are applied to the proposed model to classify abnormal to normal behaviors of network traffic data. In addition to that, Logistic Regression Classifier and Support Vector Classification algorithms are used in our model to support proposed concepts. Furthermore, a feature selection method is used to collect valuable information from the dataset to enhance the efficiency of the proposed approach. Random Forest machine learning algorithm is used, which assists the system to identify crucial aspects and focus on them rather than all the features them. The experimental findings revealed that the suggested method for network intrusion detection has a neglected false alarm rate, with the accuracy of the result expected to be between 95% and 100%. As a result of the high precision rate, this concept can be used to detect network data intrusion and prevent vulnerabilities on the network.

퍼지인식도와 세션패턴 기반의 비정상 탐지 메커니즘 (Anomaly Detection Mechanism based on the Session Patterns and Fuzzy Cognitive Maps)

  • 류대희;이세열;김혁진;송영덕
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 최근 인터넷 이용자들이 급격하게 증가하고 있으며, 초보수준의 일반 네트워크 사용자들도 인터넷상의 공개된 해킹 도구들을 사용하여 고도의 기술을 요하는 침입이 가능하여 해킹 문제가 더욱 심각해지고 있다. 해커들이 침입하기 위하여 취약점을 알아내려고 의도하는 다양한 형태의 침입시도를 사전에 탐지하여 침입이 일어나는 것을 미리 방어할 수 있는 침입시도탐지가 적극적인 예방 차원에서 더욱 필요하다. 기존의 포트 스캔이나 네트워크 취약점 공격에 대응하기 위한 네트워크 기반의 비정상 침입시도 탐지 알고리즘은 침입시도함지에 있어 몇 가지 한계점을 갖고 있다. 기존 알고리즘은 Slow Scan, Coordinated Scan을 할 경우 탐지할 수 없다는 것이다. 따라서 침입시도 유형에 제한을 받지 않고 침입시도에 관한 다양한 형태의 비정상 접속을 효과적으로 탐지할 수 있는 새로운 개념의 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 세션 패턴과 탐지 오류율을 규칙기반으로 하는 침입시도 탐지알고리즘(Session patterns & FCM Anomaly Detector : SFAD)을 제안한다.

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