• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권3호
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• pp.428-451
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• 2010

Traffic matrix-based anomaly detection and DDoS attacks detection in networks are research focus in the network security and traffic measurement community. In this paper, firstly, a new type of unidirectional flow called IF flow is proposed. Merits and features of IF flows are analyzed in detail and then two efficient methods are introduced in our DDoS attacks detection and evaluation scheme. The first method uses residual variance ratio to detect DDoS attacks after Recursive Least Square (RLS) filter is applied to predict IF flows. The second method uses generalized likelihood ratio (GLR) statistical test to detect DDoS attacks after a Kalman filter is applied to estimate IF flows. Based on the two complementary methods, an evaluation formula is proposed to assess the seriousness of current DDoS attacks on router ports. Furthermore, the sensitivity of three types of traffic (IF flow, input link and output link) to DDoS attacks is analyzed and compared. Experiments show that IF flow has more power to expose anomaly than the other two types of traffic. Finally, two proposed methods are compared in terms of detection rate, processing speed, etc., and also compared in detail with Principal Component Analysis (PCA) and Cumulative Sum (CUSUM) methods. The results demonstrate that adaptive filter methods have higher detection rate, lower false alarm rate and smaller detection lag time.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.27-34
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• 2008

무선 센서 네트워크는 자원 제약을 가지는 센서 노드들로 이루어진다. 센서 네트워크에서 충분한 보호를 받지 못하는 노드들은 공격자들에 의해 훼손될 수 있다. 이러한 훼손된 노드들은 허위 보고서 주입 공격이나 정상 보고서에 대한 허위 데이터 주입 공격과 같은 공격들에 취약하다. 허위 보고서 주입 공격에서, 공격자는 싱크의 기만이나 배터리로 동작하는 네트워크의 제한된 에너지를 고갈을 목적으로 허위 보고서들을 네트워크에 주입한다. 정상 보고서에 대한 허위 데이터 주입 공격에서, 공격자는 모든 정상 보고서에 거짓 데이터를 주입할 수도 있다. 이러한 공격들을 다루기 위하여, Li와 Wu는 확률적 투표-기반 여과기법(PVFS)을 제안하였다. 그러나 PVFS에서 각 클러스터 헤드는 추가적인 전송 장비를 필요로 한다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 공격들의 위협을 완화시키기 위하여 퍼지 로직-기반 허위 보고서 탐지 기법(FRD)를 제안한다. FRD는 통계적 전달 중 여과 기법을 기반으로 채택하여 이를 개선한다. 시뮬레이션에서 FRD가 제공하는 보안 능력이 효율적이며, 보안과 에너지 소비간의 트레이오프가 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.449-455
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• 2021

본 논문에서는 기존의 웹애플리케이션 모니터링 시스템을 기반으로 한 암호화 웹트랜잭션 공격탐지 시스템을 제안한다. 기존의 웹트래픽 보안 시스템들은 클라이언트와 서버간의 암호화 구간인 네트워크 영역에서 암호화된 패킷을 기반으로 공격을 탐지하고 방어하기 때문에 암호화된 웹트래픽에 대한 공격 탐지가 어려웠지만, 웹애플리케이션 모니터링 시스템의 기술을 활용하게 되면 웹애플리케이션 서버의 메모리 내에서 이미 복호화 되어 있는 정보를 바탕으로 다양한 지능적 사이버 공격에 대한 탐지가 가능해 진다. 또한, 애플리케이션 세션 아이디를 통한 사용자 식별이 가능해지기 때문에 IP 변조 공격, 대량의 웹트랜잭션 호출 사용자, DDoS 공격 등 사용자별 통계기반의 탐지도 가능해 진다. 이와 같이 암호화 웹트래픽에 대한 비 암호화 구간에서의 정보 수집 및 탐지를 통하여 암호화 트래픽에 숨어 있는 다양한 지능적 사이버공격에 대한 대응이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권6호
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• pp.618-622
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• 2010

The damages from DDoS attacks are increasing as DDoS attacks are taking various forms. This has resulted not only in decreased reliability of organizations and corporations but also in the threat of national security. Organizations and corporations are making significant efforts in developing a system through which they can appropriately correspond to DDoS attacks. However, the studies on objective index for evaluating the performance of DDoS correspondence are lacking. The majority of the existing studies have been on the information protection & management system on a large scale. Accordingly, the scope of this thesis will be limited to DDoS correspondence to propose correspondence index for quantitatively measuring and managing them. The statistical techniques such as SMART technique and factor analysis will be utilized accordingly.

• ETRI Journal
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• 제43권4호
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• pp.746-757
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• 2021

Side-channel attacks pose an inevitable challenge to the implementation of cryptographic algorithms, and it is important to mitigate them. This work identifies a novel data encoding technique based on 1-of-4 codes to resist differential power analysis attacks, which is the most investigated category of side-channel attacks. The four code words of the 1-of-4 codes, namely (0001, 0010, 1000, and 0100), are split into two sets: set-0 and set-1. Using a select signal, the data processed in hardware is switched between the two encoding sets alternately such that the Hamming weight and Hamming distance are equalized. As a case study, the proposed technique is validated for the NIST standard AES-128 cipher. The proposed technique resists differential power analysis performed using statistical methods, namely correlation, mutual information, difference of means, and Welch's t-test based on the Hamming weight and distance models. The experimental results show that the proposed countermeasure has an area overhead of 2.3× with no performance degradation comparatively.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권7호
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• pp.3414-3434
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• 2016

Classical key generation is complicated to update and key distribution generally requires fixed infrastructures. In order to eliminate these restrictions researchers have focused much attention on physical-layer (PHY-layer) based key generation methods. In this paper, we present a PHY-layer fingerprints based fuzzy key generation scheme, which works to prevent primary user emulation (PUE) attacks and spectrum sensing data falsification (SSDF) attacks, with multi-node collaborative defense strategies. We also propose two algorithms, the EA algorithm and the TA algorithm, to defend against eavesdropping attacks and tampering attacks in mobile cognitive radio networks (CRNs). We give security analyses of these algorithms in both the spatial and temporal domains, and prove the upper bound of the entropy loss in theory. We present a simulation result based on a MIMO-OFDM communication system which shows that the channel response characteristics received by legitimates tend to be consistent and phase characteristics are much more robust for key generation in mobile CRNs. In addition, NIST statistical tests show that the generated key in our proposed approach is secure and reliable.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권7호
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• pp.1007-1014
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• 2005

최근 네트워크가 발전함에 따라 네트워크의 취약점을 이용한 침입과 공격이 많이 발생하고 있다. 네트워크에서 공격과 침입을 탐지하기 위해 규칙을 만들거나 패턴을 생성하는 것은 매우 어렵다. 대부분 전문가의 경험에 의해서 만들어지고, 많은 인력, 비용, 시간을 소비하고 있다. 본 논문에서는 전문가의 경험 없이 네트워크의 공격 행위를 효과적으로 탐지하기 위해서 네트워크 연결기반의 정보를 이용한 척도선정 기법과 탐지기법을 제안한다. 정상과 각 공격의 네트워크 연결 데이터를 추출하고, 상대 복잡도를 이용하여 복잡도의 임계값 설정함으로써 공격 탐지에 유용한 척도를 선정한다. 그리고 선정된 척도를 바탕으로 확률패턴을 생성하고 우도비 검증을 이용해 공격을 탐지한다. 이 탐지방법으로 임계값 조절에 따라 탐지율과 오탐율을 조절할 수 있었다. KDD CUP 99 데이터를 이용하여 공격행위를 분석, 분류하고, 결정트리 알고리즘의 규칙기반 탐지 결과와 비교함으로써 본 논문에서 제시한 기법이 유용함을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.161-171
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• 2010

많은 센서 네트워크 응용분야에서 센서 노드는 개방된 환경에 놓이게 된다. 공격자는 개방된 환경에 놓인 센서 노드를 물리적으로 획득할 수 있으며, 포획한 노드를 이용하여 허위보고서를 센서네트워크에 삽입 시킬 수 있다. 삽입된 허위보고서는 제한된 센서노드 에너지를 고갈 시키며, 허위 경보를 일으켜 심각한 문제를 야기 시킬 수도 있다. 이러한 공격을 막기 위해 Ye 등은 통계적 여과 기법(Statistical En-route Filtering) 방법을 제안하였다. 통계적 여과기법은 CoS(Center of Stimulus)로부터 생성된 이벤트 보고서가 베이스 스테이션으로 전송되는 동안 중간의 모든 노드들이 검증을 하게 된다. 본 논문은 통계적 여과 기법에 확률 검증 기법을 적용하여 에너지 효율적인 정적 확률 통계적 여과 기법을 제안하고자 한다. 베이스 스테이션과 이벤트 발생 지역까지의 거리가 멀어질수록 에너지 절약 효과가 극대화 될 것으로 기대된다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제9권2호
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• pp.271-286
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• 2013

Recently, a pixel-chaotic-shuffling (PCS) method has been proposed by Huang et al. for encrypting color images using multiple chaotic systems like the Henon, the Lorenz, the Chua, and the Rossler systems. All of which have great encryption performance. The authors claimed that their pixel-chaotic-shuffle (PCS) encryption method has high confidential security. However, the security analysis of the PCS method against the chosen-plaintext attack (CPA) and known-plaintext attack (KPA) performed by Solak et al. successfully breaks the PCS encryption scheme without knowing the secret key. In this paper we present an improved shuffling pattern for the plaintext image bits to make the cryptosystem proposed by Huang et al. resistant to chosen-plaintext attack and known-plaintext attack. The modifications in the existing PCS encryption method are proposed to improve its security performance against the potential attacks described above. The Number of Pixel Change Rate (NPCR), Unified Average Changed Intensity (UACI), information entropy, and correlation coefficient analysis are performed to evaluate the statistical performance of the modified PCS method. The simulation analysis reveals that the modified PCS method has better statistical features and is more resistant to attacks than Huang et al.'s PCS method.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.21-29
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• 2011

무선 센서 노드들은 개방된 환경에서 동작하기 때문에 외부의 물리적인 공격에 매우 취약하다. 공격자는 노드들을 훼손시켜서 센서 네트워크에 허위 보고서를 주입시킬 수 있다. 이러한 공격들은 센서 노드들의 에너지를 고갈시킨다. 이에 대응하는 보안 기법으로 Ye등은 중간 노드가 일정한 확률로 보고서를 검증하는 통계적 여과 기법을 제안하였다. 통계적 여과 기법은 모든 중간 노드가 같은 확률로 보고서 검증을 수행한다. 따라서 정상 보고서와 허위 보고서를 검증하는데 같은 에너지가 소모 되므로 정상 보고서를 검증하는데 불필요한 에너지를 소모하게 된다. 본 논문에서는 각 중간 노드가 보고서 검증 시도 확률을 조절하여 센서 노드들의 에너지 소모량을 줄이는 기법을 제안한다. 보고서 검증 시도 확률은 한 노드의 잔여 에너지양, 현재 노드에서 기지 노드까지의 홉 수, 허위 보고서의 비율에 의해 결정된다. 보고서 검증 시도 확률을 조절하여 통계적 여과 기법과 비슷한 보안성을 유지하면서 에너지의 효율성을 높일 수 있다.