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다중 머신러닝 알고리즘을 이용한 악성 URL 예측 시스템 설계 및 구현
Design and Implementation of Malicious URL Prediction System based on Multiple Machine Learning Algorithms 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.23 no.11, 2020년, pp.1396 - 1405  

강홍구 (Security Threat Response R&D Team, Korea Internet & Security Agency) ,  신삼신 (Security Threat Response R&D Team, Korea Internet & Security Agency) ,  김대엽 (Security Threat Response R&D Team, Korea Internet & Security Agency) ,  박순태 (Security Threat Response R&D Team, Korea Internet & Security Agency)

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Cyber threats such as forced personal information collection and distribution of malicious codes using malicious URLs continue to occur. In order to cope with such cyber threats, a security technologies that quickly detects malicious URLs and prevents damage are required. In a web environment, malic...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 기존 연구에서는 악성 URL 탐지를 위해 다양한 특징과 머신러닝 알고리즘이 제안되고 있으나 대부분 특징과 전처리 과정을 보완하여 특화된 알고리즘을 제안하고 있어 다양한 머신러닝 알고리즘의 장점을 충분히 반영하기 어렵다. 본 논문에서는 다중 머신러닝 알고리즘을 이용하여 악성 URL을 예측하는 시스템에 대해 제안하고, 예측 정확도를 향상시키기 위해 머신러닝 모델 조합의 예측 결과를 측정하는 실험을 수행하였다. 실험을 통해 단일 모델과 비교하여 다수 모델 조합이 예측 성능 향상에 유용함을 증명하였다.
  • 이처럼 기존 연구에서는 악성 URL를 탐지하고 예측하기 위해 다양한 특징 및 머신러닝 알고리즘을 제안하고 있으나 대부분 특징과 전처리 과정을 보완하여 특화된 알고리즘을 제안하고 있어 다양한 머신 러닝 알고리즘의 장점을 충분히 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 신속한 악성 URL 예측을 위해 URL로부터 특징 추출 과정이 용이한 어휘적 특징을 이용하고 단일 모델의 예측 성능을 개선할 수 있는 다수의 모델 조합을 적용한 다중 머신러닝 기반 악성 URL 예측 시스템을 제안한다.
  • 이러한 사이버 위협을 대응하기 위해 악성 URL을 신속하게 탐지하고 예측하는 보안기술이 시급히 요구되고 있으며 최근 머신러닝 기법을 이용하여 악성 URL을 탐지하고 예측하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 신속한 악성 URL 예측을 위해 특징 추출이 용이한 어휘적 특징을 이용하고 다중 머신러닝 모델을 적용한 악성 URL 예측 시스템을 제안하였다. 그리고 실험을 통해 단일 모델 보다 다양한 모델 조합이 악성 URL 예측 성능 향상에 유용함을 증명하였다.
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참고문헌 (19)

  1. H.K. Kang, S.S. Shin, D.Y. Kim, and S.T. Park, "A Study on Analysis of Feature Information for Malicious URL Prediction," Proceeding of the 21th Conference on Electronics and Information Communications, pp. 1-4, 2019. 

  2. H.K. Kang, S.S. Shin, D.Y. Kim, and S.T. Park, "A Study on the Design of Malicious URL Prediction System Based on Machine Learning," Proceeding of the Korea Multimedia Society Conference, pp. 13-16, 2020. 

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  4. D. Sahoo, C. Liu, and S.C.H. Hoi, "Malicious URL Detection Using Machine Learning: A Survey," arXiv Preprint arXiv:1701.07179, 2017. 

  5. D. Patil and J. Patil, "Malicious URLs Detection Using Decision Tree Classifiers and Majority Voting Technique," Journal of Cybernetics and Information Technologies, Vol. 18, No. 1, pp. 11-29, 2018. 

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  7. J. Puchyr and M. Holena, "Random-forest-based Analysis of URL Paths," Proceeding of Conference on Information Technologies-applications and Theory, pp. 129-135, 2017. 

  8. G. Tan, P. Zhang, Q. Liu, X. Liu, C. Zhu, F. Dou, et al., "Adaptive Malicious URL Detection: Learning in the Presence of Concept Drifts," Proceedings of 17th IEEE International Conference on Trust, Security and Privacy in Computing and Communications/12th IEEE International Conference on Big Data Science and Engineering, pp. 737-743, 2018. 

  9. B.A. Tama and K.H. Rhee, "A Comparative Study of Phishing Websites Classification Based on Classifier Ensembles," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 21, No. 5, pp. 617-625, 2018. 

  10. Y. Zeng, Malicious URLs and Attachments Detection on Lexical-based Features using Machine Learning, Master's Thesis of Victoria University of Engineering, 2018. 

  11. S. Marchal, K. Saari, N. Singh, and N. Asokan, "Know Your Phish: Novel Techniques for Detecting Phishing Sites and Their Targets," Proceeding of the 36th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems, pp. 323-333, 2016. 

  12. Predict Malicious Websites: XGBoost (2018), https://www.kaggle.com/craerek/predict-malicious-websites-xgboost. (accessed May 14, 2018) 

  13. H. Musa, D.A.Y. Gital, F.U. Zambuk, A. Umar, A.Y. Umar, J.U. Waziri, et al., "A Comparative Analysis of Phishing Website Detection Using XGBoost Algorithm," Journal of Theoretical and Applied Information Technology, Vol. 97, No. 5, pp. 1434-1443, 2019. 

  14. H.K. Pao, Y.L. Chou, and Y.J. Lee, "Malicious URL Detection Based on Kolmogorov Complexity Estimation," Proceedings of the IEEE/WIC/ACM International Joint Conferences on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology, pp. 380-387, 2012. 

  15. Y. Alshboul, R.K. Nepali, and Y. Wang, "Detecting Malicious Short URLs on Twitter," Proceeding of the 21th Americas Conference on Information Systems, pp. 1-7, 2015. 

  16. ALEXA(2020), https://www.alexa.com/ (accessed March 19, 2020) 

  17. OpenPhish(2020), https://openphish.com/ (accessed April 19, 2020) 

  18. PhishTank(2020), https://phishtank.com/ (accessed April 19, 2020) 

  19. H.S. Kim and I.S. Kim, "A Study on Characteristic Analysis and Countermeasure of Malicious Web Site," Journal of The Korea Institute of Information Security and Cryptology, Vol. 29, No. 1, pp. 93-103, 2019. 

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