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무선 네트워크 환경에서 영역기반 침입탐지 기법에 관한 연구
A Study on Zone-based Intrusion Detection in Wireless Network Environments 원문보기

융합보안논문지 = Convergence security journal, v.19 no.5, 2019년, pp.19 - 24  

양환석 (중부대학교 정보보호학과)

초록
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MANET은 이동 노드로만 구성되어 있기 때문에 기존의 유선 환경에서의 라우팅 프로토콜을 그대로 적용할 수 없다. 따라서 이러한 특성이 고려된 라우팅 프로토콜이 필요하다. 특히 라우팅 단계에서 악의적인 노드들을 배제하지 못한다면 네트워크 성능은 크게 떨어질 수 밖에 없다. 본 논문에서는 라우팅 성능을 향상시키기 위해 영역기반 침입탐지 기법을 제안하였다. 제안한 기법에서는 전체 네트워크를 일정한 영역으로 분할한 후 영역관리 노드를 이용하여 영역내 공격 탐지가 이루어지도록 하였으며, 멤버 노드로부터 수신한 완료 메시지를 이용하여 서로간 협업을 통해 경로상에 존재하는 공격 노드를 탐지할 수 있는 방법을 제안하였다. 그리고 탐지한 공격노드 정보를 블록체인에 저장하여 공유함으로써 네트워크에 참여하는 모든 노드들이 공격노드 정보를 공유할 수 있도록 하는 방법을 적용하였다. 제안한 기법의 성능 평가는 기존의 보안 라우팅 기법들과 비교 실험하였으며, 실험을 통해 제안한 기법의 우수한 성능을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

It is impossible to apply the routing protocol in the wired environment because MANET consists of only mobile nodes. Therefore, routing protocols considered these characteristics are required. In particular, if malicious nodes are not excluded in the routing phase, network performance will be greatl...

주제어

#Intrusion Detection   #Block chain   #Region-based Architecture   #Mobile Ad-hoc Network  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 공격노드들에 대한 효율적인 침입탐지를 위해 영역기반 침입탐지 기법과 공격노드 정보를 블록체인에 저장하여 공유할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 기법은 공격노드 탐지 정확도를 높이기 위하여 영역을 기반으로 노드들 간의 협업을 통한 탐지가 이루어질 수 있는 방법을 제안하였다.
  • 본 논문에서는 이동 노드로만 구성된 MANET 환경에서 영역기반 침입탐지 기법을 제안하였다. 제안한 기법에서는 침입탐지의 효율성을 높이고 부하를 줄이기 위하여 전체 네트워크를 일정한 영역으로 나눈 후 영역관리노드를 이용한 침입탐지를 제안 하였다.
  • 영역기반 침입탐지를 통해 발견된 공격노드들에 대한 정보를 네트워크 전역의 모든 노드에게 제공함으로써 공격 노드들의 네트워크 참여를 배제시기키 위해서 블록체인을 적용하는 방법에 대하여 기술한다. 본 논문에서는 공격 노드들의 정보를 블록체인에 저장하기 위해 새로운 블록체인을 설계하였다.

가설 설정

  • 트랜잭션 생성 단계는 영역관리 노드가 공격노드에 대한 탐지가 이루어지면 해당 노드에 대한 정보를 트랜잭션으로 생성한다. 각 영역관리 노드에서 생성된 트랜잭션은 영역관리 노드들 중에서 선출된 인증 노드에게 전달된다. 트랜잭션을 전달받은 인증 노드는 카프카 분산 메시징 방식을 이용하여 해당 트랜잭션을 순서대로 정렬한 후 최신 블록을 생성한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
MANET은 어떤노드로 구성되어 있는가? 이동 노드로만 네트워크를 구성하는 MANET은 최근 많은 분야에 응용되고 있으며, 중앙의 어떠한 통제도 없기 때문에 네트워크를 구성하는데 유연하다는 장점을 갖고 있다. 따라서 무선 전송 범위 내의 노드들끼리 hop-by-hop 방식으로 데이터 전송이 이루어지기 때문에 모든 노드가 라우터 역할을 수행해야 한다[1][2].
MANET의 장점은? 이동 노드로만 네트워크를 구성하는 MANET은 최근 많은 분야에 응용되고 있으며, 중앙의 어떠한 통제도 없기 때문에 네트워크를 구성하는데 유연하다는 장점을 갖고 있다. 따라서 무선 전송 범위 내의 노드들끼리 hop-by-hop 방식으로 데이터 전송이 이루어지기 때문에 모든 노드가 라우터 역할을 수행해야 한다[1][2].
침입탐지 기법의 MG 기법과 SRP 기법에 대해서 설명하시오. 침입탐지 기법의 종류는 탐지 대상에 따라 네트워크 기반 공격 탐지와 호스트 기반 탐지로 나눌 수 있으며 탐지 방식에 따라 비정상 행위 탐지와 오용 탐지로 분류할 수 있다. MG(Mutual Guarding) 기법은 이웃 노드들이 송신하는 패킷들에 대한 오버히어링을 이용하여 공격을 탐지하는 기법이다[7]. 만약 이웃 노드로부터 오버히어링 한 패킷의 정보가 이웃 노드의 ID가 아니거나 자신의 ID인 경우 비정상 행위로 판단하게 된다. 즉, 센서 노드의 오버히어링 특성을 이용하여 이웃 노드를 관찰하여 비정상 행위를 탐지한다. SRP(Secure Routing Protocol) 기법은 MG 기법의 단점을 보완하기 위해 제안된 기법으로서 수신된 패킷 수를 카운팅한 후 일정시간 후에 ACK에 수신된 패킷 수를 포함하여 다시 소스 노드에게 전송한다[8]. 만약 수신된 패킷의 수가 송신한 패킷의 수보다 많을 경우 소스 노드는 자신의 ID를 이용하여 패킷을 전송을 하는 공격 노드가 있는 것을 탐지하고 경고 메시지를 방송하게 된다. 하지만 이웃 노드들의 카운터는 고려하지 않기 때문에 이웃 노드들에 대한 공격 탐지가 어려운 단점이 있다[9].
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참고문헌 (9)

  1. Nishani, L., Biba, M., "Machine learning for intrusion detection in MANET," a state-of-the-art survey. J Intell Inf Syst 46, pp. 391-407, 2016. 

    상세보기 crossref

  2. Shurman M.AI, Yoo S.M., Park S., " Black Hole Attack in Wireless Ad Hoc Networks.," In: Proceedings of ACM 42nd Southeast Conference (ACMSE 04), pp. 96-97, Alabama (2004). 

  3. Kim G, Han Y, Kim S., "A cooperative-sinkhole detection method for mobile ad hoc networks," AEU-International Journal of Electronics and Communications, ;64(5), pp. 390-397, 2010. 

    상세보기 crossref

  4. Cho JH, Chen IR. Performance analysis of hierarchi-cal group key management integrated with adaptiveintrusion detection in mobile ad hoc networks. Performance Evaluation, 68(1), pp. 58-75, 2011. 

    상세보기 crossref

  5. Mechtri L, Tolba FD, Ghanemi S., "MASID: multi-agent system for intrusion detection in MANET.," In Proceedings of Ninth IEEE International Conferenceon Information Technology : New Generations(ITNG), Las Vegas, Nevada, USA, April 2012, pp. 65-70. 

  6. Al-Roubaiey, A. Sheltami, T., Mahmoud, A., Shakshuki, E., Mouftah, H., "AACK: Adaptive Acknowledgment Intrusion Detection for MANET with Node Detection Enhancement," Advanced Information Networking and Applications (AINA), 2010 24th IEEE International Conference on, Vol. 3, No. 1, pp. 634-640, 2010. 

  7. Mohanapriya M, Krishnamurthi I., "Modified DSR protocol for detection and removal of selective black hole attack in MANET.," Computers & Electrical Engineering, 40(2), pp. 530-538, 2013. 

  8. Kumar G, Kumar K., "An information theoretic ap-proach for feature selection.," Security and Communication Networks, 5(2), pp. 178-185, 2013. 

  9. Lin HC, Sun MK, Huang HW, Tseng CY, Lin HT., "A specification-based intrusion detection modelfor wireless ad hoc networks.," In Proceedings of Third IEEE International Conference on Innovations in Bio-Inspired Computing and Applications (IBICA), Kaohsiung, Taiwan, September, pp. 252-257, 2012. 

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