• 제목/요약/키워드: network intrusion detection (NID)

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A Novel Kernel SVM Algorithm with Game Theory for Network Intrusion Detection

  • Liu, Yufei;Pi, Dechang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권8호
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    • pp.4043-4060
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    • 2017
  • Network Intrusion Detection (NID), an important topic in the field of information security, can be viewed as a pattern recognition problem. The existing pattern recognition methods can achieve a good performance when the number of training samples is large enough. However, modern network attacks are diverse and constantly updated, and the training samples have much smaller size. Furthermore, to improve the learning ability of SVM, the research of kernel functions mainly focus on the selection, construction and improvement of kernel functions. Nonetheless, in practice, there are no theories to solve the problem of the construction of kernel functions perfectly. In this paper, we effectively integrate the advantages of the radial basis function kernel and the polynomial kernel on the notion of the game theory and propose a novel kernel SVM algorithm with game theory for NID, called GTNID-SVM. The basic idea is to exploit the game theory in NID to get a SVM classifier with better learning ability and generalization performance. To the best of our knowledge, GTNID-SVM is the first algorithm that studies ensemble kernel function with game theory in NID. We conduct empirical studies on the DARPA dataset, and the results demonstrate that the proposed approach is feasible and more effective.

Tri-training algorithm based on cross entropy and K-nearest neighbors for network intrusion detection

  • Zhao, Jia;Li, Song;Wu, Runxiu;Zhang, Yiying;Zhang, Bo;Han, Longzhe
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권12호
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    • pp.3889-3903
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    • 2022
  • To address the problem of low detection accuracy due to training noise caused by mislabeling when Tri-training for network intrusion detection (NID), we propose a Tri-training algorithm based on cross entropy and K-nearest neighbors (TCK) for network intrusion detection. The proposed algorithm uses cross-entropy to replace the classification error rate to better identify the difference between the practical and predicted distributions of the model and reduce the prediction bias of mislabeled data to unlabeled data; K-nearest neighbors are used to remove the mislabeled data and reduce the number of mislabeled data. In order to verify the effectiveness of the algorithm proposed in this paper, experiments were conducted on 12 UCI datasets and NSL-KDD network intrusion datasets, and four indexes including accuracy, recall, F-measure and precision were used for comparison. The experimental results revealed that the TCK has superior performance than the conventional Tri-training algorithms and the Tri-training algorithms using only cross-entropy or K-nearest neighbor strategy.

고속 망에 적합한 네트워크 프로세서 기반 인-라인 모드 침입탐지 시스템 (A Network Processor-based In-Line Mode Intrusion Detection System for High-Speed Networks)

  • 강구홍;김익균;장종수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권4호
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    • pp.363-374
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    • 2004
  • 본 논문은 ASIC에 상응하는 성능을 가지며 일반 프로세서에 상응하는 유연성을 지닌 네트워크 프로세서(NP: Network Processor)를 사용하여 인-라인 모드 네트워크 기반 침입탐지시스템(NIDS: Network-based Intrusion Detection System)을 제안한다. NP를 이용한 다양한 네트워크 응용들이 제안되고 있으나, NIDS에 직접 적용한 예는 아직 없다. 제안된 NIDS는 패킷 차단과 트래픽 미터링 뿐만 아니라 공격을 검출하기 위해 패킷 내용을 검색한다. 특히, 2-레벨 탐색 기법은 패킷 차단과 트래픽 미터링 기능을 복잡하고 많은 시간을 요하는 패킷 내용 검색 기능과 분리시킴으로서 인-라인 모드 시스템의 성능, 안전성, 그리고 확장성을 향상시켰다. 한편 PC 플랫폼과 Agere PayloadPlus (APP) 2.5G NP를 사용한 프로토-타입을 구현하였고, APP NP에 적용될 패킷 내용 검색 알고리즘을 제안하였다.

Graph Transformer Network 기반 무선 네트워크 침입 탐지 시스템 (Graph Transformer Network based Wireless Network Intrusion Detection System)

  • 홍석원;김진성;김민재;최석환
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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    • pp.882-884
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    • 2024
  • 수많은 무선 네트워크 서비스의 등장과 함께 무선 네트워크를 대상으로 한 공격이 증가하고 있다. 이러한 공격을 탐지하기 위해 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 네트워크의 복잡한 연결 구조와 패턴을 효율적으로 분석할 수 있는 그래프 기반 인공지능 모델이 적용된 네트워크 침입 탐지 시스템(Network Intrusion Detection System, NIDS)에 관한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이러한 배경을 바탕으로 본 논문에서는 무선 네트워크를 대상으로 한 공격의 정확하고 신속한 탐지를 위한 Graph Transformer Network(GTN) 기반 네트워크 침입 탐지 시스템을 제안하고 AWID3 데이터셋을 이용한 실험을 통해 GTN 기반 NIDS의 우수성을 검증한다.

확장된 IDS 기능을 간진 IPS 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of IPS with Expanded IDS Functions)

  • 나호준;최진호;김창수;박근덕
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(하)
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    • pp.951-954
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    • 2002
  • 최근의 침입탐지시스템(IDS: Intrusion Detection System) 기술동향은 Misuse 방식의 규칙 데이터베이스 변경에 대한 한계성 때문에 Anomaly 방식의 NIDS(Network IDS)에 대한 연구가 고려되고 있다. 현재 국내에서 개발된 기존의 제품들은 대부분 Misuse 방식을 채택하고 있으며, 향후 국제 경쟁력을 갖추기 위해서는 Anomaly 방식의 기술 연구가 필요하다. 본 연구에서는 본 연구실에서 개발한 NIDS를 기반으로 연관 마이닝을 이용한 비정상 탐지 문제, 내부 정보 유출 차단 등에 대한 통합된 시스템 설계 방향을 제시하여 국가기관이나 기업이 보다 안전하게 침입을 관리할 수 있는 IPS(Intrusion Prevention System) 시스템을 설계한다.

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NIDS에서 False Positives를 줄이기 위한 동적 중요도 계산 방법에 대한 연구

  • 이은영;김병학;박차일;정상갑;임채호;이광형
    • 정보보호학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.22-31
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    • 2003
  • NIDS(Network Intrusion Detection System)은 실시간에 침입을 탐지하는 방안을 제시하는 시스템이지만 침입에 대한 탐지보다 더 많은 false positives 정보를 발생시키고 있다. 많은 false positives로부터 실제 침입을 찾아내는 것은 NIDS를 효율적으로 운영하기 위해서 필요한 새로운 일이 되고 있다. 본 논문은 NIDS에서의 false positive를 줄이기 위한 동적인 중요도 계산 모델을 제시한다. 제안된 방법은 공격의 4가지 특성(공격 의도, 공격자의 지식정도, 공격의 영향 그리고 공격의 성공 가능성)을 이용한다. 만약 공격자가 공격의 의도가 크거나 많은 지식을 가지고 있다면, 보통의 경우보다 공격에 성공할 확률이 높다. 또한 공격의 대상이 특정 공격에 취약하거나 특정 공격이 대상 시스템에 미칠 영향이 큰 경우에는 더욱더 중요한 공격이 된다고 할 수 있다. 이런 4가지의 특성을 이용하여 제시한 본 논문은 결과는 상당히 많은 부분에 대한 false positives를 줄이는 효과를 가지고 왔으며, 또한 공격에 대한 중요도의 정확성을 향상시켜서 NIDS의 관리를 쉽게 할 수 있도록 한다.

네트워크 기반 침입탐지시스템 성능향상을 위한 소프트웨어 설계 원리 (The Software Design Principles to Improve Performance in Network-based Intrusion Detection Systems)

  • 박종운;최홍민;은유진;김동규
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 2003년도 동계학술대회
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    • pp.53-59
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    • 2003
  • 정보통신 인프라의 발달과 인터넷을 통한 멀티미디어 서비스 및 대용량 데이터의 처리 증가는 조직의 네트워크 환경의 고속화를 가져왔다. 이러한 네트워크 환경의 변화는 조직으로 유입되는 비정상적인 행위/사건을 감시하는 네트워크 기반 침입탐지시스템(Network-based intrusion detection system, NIDS)의 필요조건의 변화를 동반한다. 즉, 기존 NIDS 연구는 비정상적인 행위/사건의 정확한 판단과 이에 대한 대응기술에 초점이 맞추어졌으나, 최근에는 이와 더불어 고속 네트워크 환경에서의 NIDS 성능저하를 최소화하기 위한 가용성 화보 기술에 대해 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 고속 네트워크 환경에서 NIDS의 정상적인 운영을 위해 성능에 절대적인 영향을 미치는 요소를 결정하고, 각 요소별 효율적인 설계 원리를 제시한다.

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효율적인 정보검출을 위한 NIDS 시스템 설계에 관한 연구 (A Study of the Design of NIDS System for the Effective Information Detection)

  • 이선근
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.156-162
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    • 2003
  • 네트워크 환경 및 사용자의 응용 서비스 증가로 인하여 정보보호분야 및 개인정보보호는 매우 중요한 분야가 되었다. 이와 더불어 불특정 미상신호에 대한 검출기법이 증대되어야 하지만 정보량 증가 및 정보매체의 다양화에 의하여 효율적인 미상신호 검출방법이 요구되어지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 비인 가신호 또는 불법적인 외부접근등과 같은 미상신호의 검출을 위하여 입력정보로부터 미상신호를 효율적으로 구별할 수 있는 NIDS(network intrusion detection system)를 설계하였다. 설계된 NIDS는 기존 NIDS 신호구별에 사용되는 방법을 통합하여 보다 효율적인 성능을 가지도록 하였다. 제안된 시스템의 설계는 Synopsys Ver. 1999과 VHDL을 이용하였다. 제안된 NIDS는 대용량 데이터와 다양한 매체정보에 대하여 모두 적용되므로 시스템 자원의 활용을 극대화할 것으로 사료된다.

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시스템 정보를 이용한 NIDS의 공격 탐지 정확도 향상에 관한 연구 (A Study on Improving Accuracy of Intrusion Detection for Network IDS by Using System Information)

  • 이건희;유정각;김동규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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    • pp.389-391
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    • 2003
  • 최근 인터넷 사용이 증가하고, 인터넷에 대한 접속이 손쉬워 지고, 인터넷 상에서 손쉽게 해킹 도구를 획득할 수 있게 됨에 따라서 네트워크 침해 사고가 급증하고 있다. 이런 상황에서 IDS(Intrusion Detection System)은 이러한 문제론 해결하기 위한 하나의 대안으로 제시되고, 실제 사용되고 있다. 그런데 침입 탐지시스템이 보고하는 공격은 실제 시스템이나 네트워크에 있어서 공격으로 처리되지 않아도 될 보고들이 존재하게 된다. 이를 줄여서 실제 관리자들이 더욱 정확한 침입에 대한 경고를 접하여 신속하게 대응할 수 있도록 할 수 있다. 이를 위해서 본 논문에서는 지역 망 내에 존재하는 대상 시스템들의 정보를 이용하도록 한다. 이를 이용하는 방법으로 호스트 취약점 분석 모듈을 이용하는 방법과 에이전트를 각 호스트에 설치하여 호스트의 정보를 수집하고, 이를 미리 정의된 패턴과 함께 침입 탐지 시스템의 공격 판단에 사용하는 방법을 제시한다. 이를 통해서 침입 판단의 정확도를 높이고 관리자의 업무 효율을 높이도록 한다.

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네트워크 프로세서 기반의 침입탐지 시스템 구현 (Experiments on An Network Processor-based Intrusion Detection)

  • Kim, Hyeong-Ju;Kim, Ik-Kyun;Park, Dae-Chul
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권3호
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    • pp.319-326
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    • 2004
  • 많은 공격과 네트워크 데이터 처리량이 증가하는 오늘날의 네트워크 수요를 NIDS가 유지시키기 위해 하드웨어 및 소프트웨어 시스템 구조에서 급진적 새로운 접근이 필요하다. 본 논문에서는 패킷 필터링과 트래픽 측정 뿐아니라 고의행위를 검출하는 패킷 페이로드 검열을 지원하는 네트워크 프로세서 기반의 인라인 모드 NIS를 제안하고, 특히 2한계 경색구조를 사용하여 심층 패킷 정열기능으로부터 펄터링과 측정기능을 분리한다 그래서 심층 패킷 검열기능의 복잡하고 시간소비 곽이 인라인 모드 시스템의 기본 기능을 멈추게 하거나 방해하지 않게 했다. 프로토타입 NP 기반의 NIDS는 PC 플랫폼에서 구현하였으므로 실험결과는 제안한 구조가 첫 단계에서 두개의 기가비트 포트의 전체 트래픽을 측정과 필터가 신뢰할 수 있음을 보였다. 일반목적 프로세스 기만의 검열 성능과 비교 가능한 두 번째 단계에서 실시간으로 320Mbps까지 패킷 페이로드를 주사할 수 있었다. 그러나 시뮬레이션에서 100bps APP 해법을 선택할 때 선로상 속도가 2Gbps까지 가능한 심층 패킷 검색 결과를 얻었다.