KR100950079B1 - Network abnormal state detection device using HMMHidden Markov Model and Method thereof - Google Patents

Network abnormal state detection device using HMMHidden Markov Model and Method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100950079B1
KR100950079B1 KR1020080009762A KR20080009762A KR100950079B1 KR 100950079 B1 KR100950079 B1 KR 100950079B1 KR 1020080009762 A KR1020080009762 A KR 1020080009762A KR 20080009762 A KR20080009762 A KR 20080009762A KR 100950079 B1 KR100950079 B1 KR 100950079B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
network
network traffic
state
unit
observation
Prior art date
Application number
KR1020080009762A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090083767A (en
Inventor
최형기
한찬규
이은영
임이진
김지선
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020080009762A priority Critical patent/KR100950079B1/en
Publication of KR20090083767A publication Critical patent/KR20090083767A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100950079B1 publication Critical patent/KR100950079B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/14Network architectures or network communication protocols for network security for detecting or protecting against malicious traffic
    • H04L63/1408Network architectures or network communication protocols for network security for detecting or protecting against malicious traffic by monitoring network traffic
    • H04L63/1416Event detection, e.g. attack signature detection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/14Network analysis or design
    • H04L41/142Network analysis or design using statistical or mathematical methods
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/04Processing captured monitoring data, e.g. for logfile generation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

은닉마코프 모델을 이용한 확률적인 네트워크 이상징후 탐지 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명은 네트워크 상의 네트워크의 이상을 초래하는 원인을 은닉마코프 모델을 이용하여 확률적으로 표시하여 네트워크 관리자로 하여금 네트워크의 이상을 보다 정확하고 관리자의 능력에 기초하여 판단할 수 있도록 하는 네트워크의 이상징후 탐지 장치 및 그 방법을 제공한다. 현재 이상징후 탐지 방법은 결정적 예측으로, 관리자의 판단이 개입되지 못하여 네트워크 확장성을 보장하지 못하고 있고 또한 오탐율이 높은 단점이 있다. 따라서 본 발명은 은닉마코프 모델을 응용하여, 네트워크 트래픽의 이상유무를 확률적으로 표시하여 관리자로 하여금 네트워크의 이상을 확률적인 예측이 가능하도록 제공한다.Disclosed are an apparatus and method for detecting probabilistic network abnormal symptoms using hidden Markov model. The present invention probabilistically displays the cause of the network abnormality on the network by using a hidden Markov model so that the network administrator can determine the network abnormality more accurately and based on the manager's ability. A detection apparatus and a method thereof are provided. At present, the abnormal symptom detection method is a deterministic prediction, which does not involve the administrator's judgment and does not guarantee network scalability and has a high false positive rate. Accordingly, the present invention applies a hidden Markov model to probabilistically indicate the presence or absence of network traffic, thereby providing an administrator with a probability of predicting network abnormalities.

은닉마코프 모델, 네트워크 트래픽, 확률, 네트워크 트래픽 특성 Hidden Markov Model, Network Traffic, Probability, Network Traffic Characteristics

Description

은닉마코프 모델을 이용한 확률적인 네트워크 이상징후 탐지 장치 및 그 방법{Network abnormal state detection device using HMM(Hidden Markov Model) and Method thereof}Network abnormal state detection device using HMM (Hidden Markov Model) and Method according to Hidden Markov Model

본 발명은 네트워크상에서 네트워크 트래픽 상태를 분석하는 네트워크 트래픽 분석 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for analyzing network traffic for analyzing network traffic conditions on a network.

네트워크 공격들은 인터넷을 통하여 제공되는 여러 서비스를 정상적으로 이용할 수 없게 할 뿐만 아니라 개인정보나 금융, 군사정보와 같은 중요한 기밀을 훔치거나 경제적 손실을 유발하기도 한다. 따라서 모든 생활이 네트워크를 중심으로 연결되고 통합되어 가는 현 시점에 있어 네트워크 공격을 탐지하고 분석하여 그 이상 유무를 미리 알아내는 것은 중요한 일이다. Network attacks not only make many services available over the Internet normally available, but they can also steal important economic or financial losses such as personal, financial, and military information. Therefore, it is important to detect and analyze network attacks in order to find out more about the current situation in which all life is connected and integrated around the network.

지금까지 나온 네트워크 공격을 탐지하는 방법에는 규칙 기반과 이상징후 기반 탐지 방법이 있다.So far, there are rule-based and abnormal symptom-based detection methods for detecting network attacks.

이중에 이상 징후 기반 탐지 방법은 네트워크 가입자 접속단에서 트래픽을 분류 및 분석하고 네트워크의 이상 상태를 판단하기 위해 해당 트래픽의 볼륨을 측정하여 관리자가 설정한 트래픽 볼륨 기반의 임계치를 초과하는 경우 이를 이상 상태로 판단하는 방법이다. 그러나 이러한 트래픽 분석 방법은 네트워크 전체의 성능에 영향을 미칠 수 있는 이상 상태를 판단하기가 쉽지 않고, 트래픽 볼륨 기반의 임계치는 해당 트래픽 볼륨에 대한 절대적인 값이므로 적용되는 네트워크의 크기에 따라서 다르게 적용되어야 하고 그 값을 적절히 설정하는데 어려움이 있다는 문제점이 있다.Among them, the anomaly-based detection method detects an abnormal state when the network subscriber access level exceeds the traffic volume-based threshold set by the administrator by measuring the volume of the traffic to classify and analyze the traffic and determine the abnormal state of the network. Judging by. However, this traffic analysis method is not easy to determine the abnormal condition that may affect the performance of the network as a whole, and the threshold based on the traffic volume is an absolute value for the traffic volume. There is a problem that it is difficult to set the value properly.

현재는 확장성 부족 및 시스템 관리자의 로드 증가와 같은 문제 때문에 이상징후 기반 탐지 시스템이 각광받고 있으나, 이상징후 기반 탐지 시스템은 네트워크 이상 발생을 발생 및 미발생으로만 표시하고 있으므로 정상에 가까운 네트워크 상황이지만 이상 상태라고 진단하는 경우가 발생한다. Currently, abnormal symptom-based detection systems are in the spotlight due to problems such as lack of scalability and increased load of system administrators.However, abnormal symptom-based detection systems show only network occurrences as occurrences and non-occurrences. Diagnosis of abnormal conditions occurs.

본 발명은 학습기반 모델인 은닉마코프 모델을 도입하여 기존의 이상징후 기반 탐지 방법을 이용한 네트워크 이상 판단의 정확성을 높이고자 한다. The present invention aims to increase the accuracy of network abnormality determination using the existing abnormal symptom-based detection method by introducing a hidden Markov model, which is a learning-based model.

또한 종래 기술의 결정적 이상징후 탐지 방법을 지양하고, 관리자의 판단권한을 중요시하도록 확률적인 이상징후 탐지 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention aims to provide a probabilistic abnormal symptom detection method to avoid the deterministic abnormal symptom detection method of the prior art and to emphasize the judgment authority of the administrator.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be readily understood through the following description of the embodiments.

본 발명의 일 측면에 따르면, 네트워크 트래픽의 이상 유무를 판단하는 방법에 있어서, a)상기 네트워크 트래픽이 입력되는 단계;와 b)상기 네트워크 트래픽을 분석하여 네트워크 트래픽 특성을 도출하는 단계;와 c)상기 네트워크 트래픽 특성들로부터 관측집합을 선택하는 단계;와 d)상기 관측집합으로부터 예상되는 네트워크의 트래픽 상태를 상태집합으로 설정하는 단계; 및 e)상기 관측집합과 상기 상태집합에 은닉마코프 모델(Hidden Markov Model)의 결정매트릭스(Decision Matrix)를 적용하여 상기 상태집합의 모든 시계열적(Time series)인 상태열을 확률로써 표시하는 단계를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, a method for determining an abnormality of network traffic, comprising the steps of: a) inputting the network traffic; and b) deriving network traffic characteristics by analyzing the network traffic; and c) Selecting an observation set from the network traffic characteristics; and d) setting a traffic state of the network expected from the observation set to a state set; And e) applying a decision matrix of a Hidden Markov Model to the observation set and the state set to display all time series state states of the state set as probabilities. There is provided a method of determining whether there is an abnormality of a network.

여기서, 상기 b)단계는 상기 네트워크 트래픽을 패킷 단위로 분석하여 상기 네트워크 트래픽 특성을 도출하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법이 제공된다.Here, step b) provides a method of determining whether there is an abnormality in the network for deriving the network traffic characteristics by analyzing the network traffic in packet units.

여기서, 상기 네트워크 트래픽 특성들은 목적지 아이피 사용(Destination IP usage), 포트수(Number of Port), 패킷 도착 비율(Packet Arrival rate), 페이로드 크기(Payload size), 페이로드 크기 변화(Payload size variation), 포트수 변화(Port number variation), 세션시간(Session time), 세션당 페이로드 크기(Payload size per session), 포트당 세션수(Number of Session per port), 소스 목적지 아이피 비율(Source Destination IP ratio), 목적지 아이피 분산(Destination IP distribution), 리플렉션 트래픽(Reflection traffic) 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법이 제공된다.The network traffic characteristics may include destination IP usage, number of ports, packet arrival rate, payload size, and payload size variation. Port number variation, Session time, Payload size per session, Number of Sessions per port, Source Destination IP ratio ), A method for determining whether there is an abnormality of a network including at least one of a destination IP distribution and reflection traffic.

여기서, 상기 관측집합은 포트 스캐닝(Port Scanning), 아이피 스캐닝(IP Scanning), 아이피 스푸핑(IP Spoofing(Black IP)), 패킷 스푸핑(Packet Spoofing(Checksum error)), 서든 인크리스(Sudden Increase), 리플렉션(Reflection) 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법이 제공된다.Here, the observation set may include port scanning, IP scanning, IP spoofing (black IP), packet spoofing (checksum error), sudden increment, Provided is a method of determining whether an abnormality of a network including at least one of reflection is present.

여기서, 상기 네트워크 트래픽 특성들과 상기 관측집합들과의 연관성에 기초하여 단위 시간동안 상기 네트워크 트래픽 특성들의 발생 횟수를 조사하여 상기 관측집합을 선택하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법이 제공된다.Here, a method of determining whether there is an abnormality in a network for selecting the observation set by examining the frequency of occurrence of the network traffic characteristics for a unit time based on the association between the network traffic characteristics and the observation sets.

여기서, 상기 상태집합은 서비스 거부공격(DoS : Denial of Service) /분산 서비스 거부공격(DDoS : Distributed Denial of Service ), 웜계열 바이러스에 의한 공격(Worm), 알지 못하는 공격(Unknown), 정상(Clear) 상태 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법이 제공된다.Here, the state set includes Denial of Service (DoS) / Distributed Denial of Service (DDoS), Worm-based Virus (Worm), Unknown Attack (Unknown), and Normal (Clear). Provided is a method for determining whether or not an abnormality of a network including at least one of a) state is present.

또한, 네트워크 트래픽의 이상 유무를 판단하는 장치에 있어서, 상기 네트워크 트래픽을 분석하여 네트워크 트래픽 특성을 출력하는 징후추출부; 및 상기 징후추출부로부터 출력된 상기 네트워크 트래픽 특성을 입력값으로 사용하여 네트워크의 시계열적인 각각의 상태를 확률값으로 출력하는 징후판단부를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 장치가 제공된다.In addition, the apparatus for determining the abnormality of the network traffic, the apparatus comprising: a symptom extractor for outputting network traffic characteristics by analyzing the network traffic; And a symptom determination unit for outputting each state of the time series of the network as a probability value using the network traffic characteristic output from the symptom extraction unit as an input value.

여기서, 상기 징후추출부는 상기 네트워크 트래픽이 입력되는 트래픽 입력부;와 상기 입력된 네트워크 트래픽을 패킷단위로 처리하여 상기 네트워크 트래픽의 이상유무를 알아보는 패킷처리부;와 상기 처리한 패킷으로 인한 네트워크의 이 상유무를 로그 파일(log file)로 기록하는 로그 기록부;와 상기 패킷단위를 단위시간동안 분석하여 상기 네트워크 트래픽 특성으로 상기 단위시간마다 통계자료값으로 출력하는 네트워크 트래픽 특성 출력부를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 장치가 제공된다.Here, the symptom extraction unit is a traffic input unit to which the network traffic is input; and a packet processing unit for processing the input network traffic in a packet unit to determine whether there is an abnormality of the network traffic; and an abnormality of the network due to the processed packet. Log record unit for recording the presence or absence in a log file; and a network traffic characteristic output unit for analyzing the packet unit for a unit time for outputting the statistical data value for each unit time as the network traffic characteristics An apparatus for determining is provided.

여기서, 상기 네트워크 트래픽 특성들은 목적지 아이피 사용(Destination IP usage), 포트수(Number of Port), 패킷 도착 비율(Packet Arrival rate), 페이로드 크기(Payload size), 페이로드 크기 변화(Payload size variation), 포트수 변화(Port number variation), 세션시간(Session time), 세션당 페이로드 크기(Payload size per session), 포트당 세션수(Number of Session per port), 소스 목적지 아이피 비율(Source Destination IP ratio), 목적지 아이피 분산(Destination IP distribution), 리플렉션 트래픽(Reflection traffic) 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 장치가 제공된다.The network traffic characteristics may include destination IP usage, number of ports, packet arrival rate, payload size, and payload size variation. Port number variation, Session time, Payload size per session, Number of Sessions per port, Source Destination IP ratio An apparatus for determining an abnormality of a network including at least one of a destination IP distribution and reflection traffic is provided.

여기서, 상기 징후판단부는 상기 징후추출부에서 출력된 네트워크 트래픽 특성들의 통계자료값을 입력 값으로 취하는 통계자료 입력부;와 상기 입력된 통계자료들을 이용하여 상기 관측집합을 도출해내는 관측 집합 도출부;와 상기 관측 집합으로부터 상기 은닉마코프 모델을 적용하여 상기 상태집합을 도출하는 은닉마코프 모델(HMM) 처리부; 및 상기 은닉마코프모델 처리부를 통해 도출되는 상태집합의 모든 상태열을 확률로 표시하는 상태 확률 표시부를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 장치가 제공된다.The symptom determination unit may include a statistical data input unit that takes statistical data values of network traffic characteristics output from the symptom extractor as an input value, and an observation set derivation unit that derives the observation set using the input statistical data; A Hidden Markov Model (HMM) processing unit for deriving the state set by applying the Hidden Markov model from the observation set; And a state probability display unit for displaying all state strings of the state sets derived through the hidden Markov model processing unit as probability.

또한, 네트워크 트래픽의 이상 유무를 판단하는 방법이 기록되는 기록 매체 에 있어서, 상기 네트워크 트래픽이 입력되는 단계;와 상기 네트워크 트래픽을 분석하여 네트워크 트래픽 특성을 도출하는 단계;와 상기 네트워크 트래픽 특성들로부터 관측집합을 선택하는 단계;와 상기 관측집합으로부터 예상되는 네트워크의 트래픽 상태를 상태집합으로 설정하는 단계; 및 상기 관측집합과 상기 상태집합에 은닉마코프 모델(Hidden Markov Model)의 결정매트릭스(Decision Matrix)를 적용하여 상기 상태집합의 모든 시계열적(Time series)인 상태열을 확률로써 표시하는 단계를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법이 기록되어 있는 기록 매체가 제공된다.In addition, the recording medium recording a method for determining the abnormality of the network traffic, the step of inputting the network traffic; and analyzing the network traffic to derive network traffic characteristics; and observation from the network traffic characteristics Selecting a set, and setting a traffic state of a network expected from the set of observations as a state set; And applying a decision matrix of a Hidden Markov Model to the observation set and the state set to display all time series state sequences of the state set as probabilities. There is provided a recording medium on which a method of determining the presence or absence of an abnormality is recorded.

본 발명에 따르면 은닉마코프모델을 이용하여 네트워크 트래픽의 이상유무를 단위 시간동안의 트래픽 상황(시계열적인 상태)을 확률로써 표시해주는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of displaying a traffic state (time series state) during a unit time as a probability by using a hidden Markov model.

또한 네트워크 트래픽 상태를 이상 또는 정상으로 이분적으로 표시하는 것이 아니라 단위 시간동안에 발생되는 트래픽 상태를 확률로써 표시하기 때문에 네트워크 관리자의 보다 정확한 선택에 의해서 네트워크의 이상 유무를 나타낼 수 있는 효과가 있다.In addition, since the network traffic status is not displayed as abnormal or normal, the traffic status generated during a unit time is displayed as a probability, and thus, there is an effect that the abnormality of the network can be indicated by the more accurate selection of the network administrator.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "consist" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof.

먼저 도면을 바탕으로 본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 본 발명에서 이용하고 있는 네트워크 트래픽 특성, 관측 집합, 상태집합에 대하여 정의를 하고자 한다.First of all, before describing an embodiment of the present invention based on the drawings, the network traffic characteristics, observation sets, and state sets used in the present invention will be defined.

본 발명에서는 상술한 12가지의 네트워크 트래픽 특성들을 다음 <표1>과 같이 정의할 수 있다. In the present invention, the above 12 network traffic characteristics may be defined as shown in Table 1 below.

12가지의 네트워크 트래픽 특성들을 순서대로 번호를 매겨 설명하였고 이후 에 네트워크 트래픽 특성과 매칭되는 번호로써 네트워크 트래픽 특성을 나타내기로 한다.Twelve network traffic characteristics are numbered in order, and then network traffic characteristics will be described as numbers matching the network traffic characteristics.

<표1><Table 1>

네트워크 트래픽 특성Network traffic characteristics 정의Justice 1)목적지 아이피 사용(Destination IP usage)1) Destination IP usage 단위 시간 당 목적지 IP의 사용빈도를 최상위 IP 10개를 대상으로 히스토그램을 작성한다. 이때 패킷마다 해당 목적지 IP가 출현할 때마다 출현회수를 1 증가시키고, 사용횟수에 따라 정렬하여 표현한다. 이때 상위 10개의 Destination IP의 비율.Create a histogram of the top 10 IPs for the frequency of destination IP per unit time. At this time, every time the corresponding destination IP appears for each packet, the number of occurrences is increased by 1, and the number is expressed according to the number of uses. The ratio of the top 10 destination IPs. 2)포트수 (Number of Port)2) Number of Ports 단위 시간 당 사용된 Destination Port의 개수.Number of destination ports used per unit time. 3)패킷 도착 비율 (Packet Arrival rate)3) Packet Arrival rate 단위 시간 당 Packet arrival rate.Packet arrival rate per unit time. 4)페이로드 크기 (Payload size)4) Payload size 단위 시간 당 Payload sizePayload size per unit time 5)패이로드 크기 변화(Payload size variation)5) Payload size variation 단위 시간 당 상위 10개의 Payload size의 분포.Distribution of the top 10 payload sizes per unit time. 6)포트수 변화 (Port number variation)6) Port number variation 단위 시간 당 상위 10개의 Destination Port의 개수.Number of top 10 destination ports per unit time. 7)세션시간(Session time)7) Session time 단위 시간의 세션 당 세션시간의 분포.Distribution of session time per session of unit time. 8)세션당 패이로드 크기(Payload size per session)8) Payload size per session 단위 시간의 세션 당 누적 Payload size의 분포.Distribution of cumulative payload size per session in unit time. 9)포트당 세션수(Number of Session per port)9) Number of Sessions per port 단위 시간의 세션 당 누적 Packet 개수의 분포.Distribution of cumulative number of packets per session in unit time. 10)소스 목적지 아이피 비율(Source Destination IP ratio)10) Source Destination IP ratio 단위 시간 당 Source IP와 Destination IP의 비율.The ratio of Source IP and Destination IP per unit time. 11)목적지 아이피 분산 (Destination IP distribution)11) Destination IP distribution 단위 시간 당 IP 대역대의 사용빈도. A 클래스의 사용빈도.Frequency of use of IP bands per unit time. Frequency of use of class A. 12)리플렉션 트래픽 (Reflection traffic)12.Reflection traffic 단위 시간 당 RST, Unreachable의 패킷 횟수.Number of packets of RST and Unreachable per unit time.

상기 12가지의 네트워크 트래픽 특성들은 보다 자세하게 설명하면 다음과 같다.The twelve network traffic characteristics are described in more detail below.

1) Destination IP usage1) Destination IP usage

네트워크 공격자들은 보통 네트워크에 좀비(zombie)들을 활용해 단일의 공격대상 호스트를 공격한다. 하나의 목적지(Destination) IP 로 네트워크 트래픽이 집중될 경우 공격을 의심할 수 있다. 특히 DDoS의 경우 네트워크 트래픽이 하나의 목 적지 IP로 집중될 가능성이 높다.Network attackers usually use zombies on a network to attack a single target host. Attacks can be suspected when network traffic is concentrated on a single destination IP. Especially in the case of DDoS, network traffic is likely to be concentrated on a single destination IP.

단위 시간 당 목적지 IP의 사용빈도를 최상위 IP 10개를 대상으로 히스토그램을 작성한다. 패킷마다 해당 목적지 IP가 출현할 때마다 출현회수를 1 증가시키고, 사용횟수에 따라 정렬하여 표현한다. 이때 실제의 IP 주소(address)는 개인정보노출 문제로 숨기고, 단순히 인덱스로 표현한다. Create a histogram of the top 10 IPs for the frequency of destination IP per unit time. Whenever the corresponding destination IP appears for each packet, the number of occurrences is increased by one, and it is expressed according to the number of uses. In this case, the actual IP address is hidden as a privacy exposure problem and is simply expressed as an index.

2) Number of open port2) Number of open port

일반적인 네트워크 공격은 취약점이 있는 서비스를 대상으로 한다. 따라서 시간당 열려있는 포트수가 많고, 그 포트로 향하는 네트워크 트래픽이 증가하면 네트워크에 공격이 일어나고 있을 가능성이 아주 높다.Common network attacks target vulnerable services. Therefore, if there are a large number of open ports per hour, and network traffic destined for those ports increases, there is a high probability that an attack is occurring on the network.

본 발명에서는 단위시간마다 목적지 포트(Destination port)의 출현회수를 증가시키고 각 출현회수를 전체 단위시간 트래픽 대비 확률로 계산한다. DDoS, Witty worm의 경우 네트워크 공격 발생 시점에서 상기의 확률이 급격하게 증가하는 경향이 있다. 그 밖의 이상징후 트래픽은 열려진 포트의 수(number of open port)의 표준편차(deviation)가 큰 특성이 있다.In the present invention, the number of occurrences of the destination port is increased every unit time, and each occurrence is calculated as a probability relative to the total unit time traffic. In the case of DDoS and Witty worms, the probability increases rapidly at the time of network attack. Other abnormal symptom traffic is characterized by a large standard deviation of the number of open ports.

3) Packet arrival rate3) Packet arrival rate

보통 네트워크 공격의 경우 일반 네트워크 때보다 보다 많은 패킷을 사용하기 때문에 패킷 도착 비율(Packet arrival rate)이 증가한다. 또한 동일하게 도착 시간의 간격(Inter packet time)은 감소한다.Normal network attacks use more packets than normal networks, which increases the packet arrival rate. Similarly, the interval of arrival time (Inter packet time) is reduced.

본 발명에서는 패킷간 도착 시간의 간격(Packet inter-arrival time)을 측정한다. 또한 본 발명에서는 네트워크 공격 발생 시점이 보다 확연히 구분되고, 네트 워크의 연산부하를 줄이기 위해 패킷을 1,000개 단위로 평균을 내어 분석한다. In the present invention, the packet inter-arrival time is measured. In addition, in the present invention, the network attack occurrence time is more clearly distinguished, and the average packet is analyzed in units of 1,000 to reduce the computational load of the network.

서비스 거부 공격(DoS)의 경우 네트워크 공격 발생 시점이 산재해 있어, 단위시간당 패킷 도착 비율의 출렁임(fluctuation)이 심한 결과를 보인다. 코드레드 웜(Codered worm), 슬래머 웜(Slammer worm), 위티 웜(Witty worm) 모두 네트워크 공격 발생 시점에서 패킷 도착 시간(Packet Arrival time)이 길어지는 현상을 보인다. 이는 네트워크 공격 패킷의 발생을 위해 다수의 세션/패킷을 전송하기 때문이다.In the case of denial of service (DoS), network attack occurs at a time point, and the fluctuation of the packet arrival rate per unit time is severe. Codered worms, Slammer worms, and Whitty worms all have a longer packet arrival time when network attacks occur. This is because multiple sessions / packets are sent for generation of network attack packets.

4) Payload size4) Payload size

일반적인 네트워크 사용자들은 FTP, HTTP를 사용하여 텍스트, 멀티미디어, 이미지를 간헐적으로 전송한다. 반면에 DoS, Worm 등의 네트워크 공격자들은 페이로드 크기(Payload size)를 일정하게 하여 빠른 간격으로 패킷을 전송하기 때문에 Payload size가 비교적 일정하다.Typical network users use FTP and HTTP to send text, multimedia, and images intermittently. On the other hand, network attackers such as DoS and Worm have a relatively constant payload size, so they send packets at a quick interval.

본 발명에서는 관측 시간마다 Payload size를 측정하였다. 네트워크 트래픽에 공격이 발생하는 경우 Payload Size가 증가하는 경향을 보인다. Worm이 포함된 트래픽은 고정된 길이의 Payload size를 이용하는 경우가 많기 때문에, 정상 트래픽에 비해 표준편차가 적은 경향이 있다. 즉, Payload size의 표준편차는 DoS에 의한 네트워크 트래픽 공격시 가장 크고, 정상 트래픽이 가장 적다. 정상 트래픽과 공격 트래픽의 절대 볼륨의 차이는 네트워크 자체의 용량 차이이기 때문에 절대치 비교는 의미 없다.In the present invention, payload size was measured for each observation time. Payload size tends to increase when an attack occurs on network traffic. Since traffic with worms often uses a fixed length payload size, the standard deviation tends to be smaller than that of normal traffic. That is, the standard deviation of payload size is the largest when network traffic is attacked by DoS and the least normal traffic is the least. Since the difference between the absolute volume of normal traffic and attack traffic is the capacity difference of the network itself, the absolute comparison is meaningless.

5) Payload size variation per packet5) Payload size variation per packet

본 발명에서 이용되는 패킷은 전송 가능한 최대용량으로 전송된다. 일반적인 네트워크의 MTU(최대전송단위)는 1500bytes이다. DoS/DDoS와 같은 네트워크 공격들은 의미 없는 데이터를 보내 네트워크의 서비스 거부를 발생 시키는 것이 목적이기 때문에 적은 용량의 패킷이 지속적으로 전송된다면 네트워크 공격을 의심할 수 있다. 반면에 Worm 계열은 공격코드를 포함하기 때문에 동일한 Payload size를 이용한다. 이 경우 패킷 크기의 변화(variation)는 굉장히 낮다.The packet used in the present invention is transmitted with the maximum capacity that can be transmitted. The maximum transmission unit (MTU) of a typical network is 1500 bytes. Network attacks such as DoS / DDoS aim to cause network denial of service by sending meaningless data, so if small packets are continuously transmitted, network attack can be suspected. Worm series, on the other hand, use the same payload size because it contains attack codes. In this case, the variation in packet size is very low.

6) Port number variation6) Port number variation

각 패킷마다 사용하는 그 용도에 따라 정해져 있다. 따라서 특정포트로만 네트워크 트래픽이 집중된다면 네트워크 공격을 의심할 수 있다.It is decided according to the use used for each packet. Thus, if network traffic is concentrated only on specific ports, network attacks can be suspected.

본 발명에서는 패킷당 페이로드 크기(Payload size per packet)과 마찬가지로, 패킷당 포트수(Port number)의 사용량 분포를 기록하였다. .In the present invention, similar to the payload size per packet, the usage distribution of the port number per packet was recorded. .

7) Session time7) Session time

세션 시간(Session time) 이라는 것은 일반적으로 네트워크사용자가 세션연결 TCP 3-way 핸드쉐이킹(handshaking)을 시작한 후, TCP 4-way 핸드쉐이킹(handshaking)으로 종료까지의 시간을 하는 것까지를 의미한다. 일반적으로 사용자는 서버에 접속하여 텍스트, 이미지, 멀티미디어 등을 다운로드 받거나, 사용자와 P2P 연결을 하여 세션을 지속하는 등 비교적 긴 시간의 세션 시간Session time을 가진다. 그러나 네트워크 공격이 발생하면 짧은 시간 내에 다수의 세션을 생성시켜 공격 대상 호스트를 공격하므로, 하는 것으로 정상적인 네트워크 상황일 때보다 세션 시간의 변화가 크게 발생한다.Session time generally means that the network user starts session-connected TCP 3-way handshaking and then takes time to end with TCP 4-way handshaking. In general, a user has a relatively long session time, such as accessing a server, downloading texts, images, multimedia, etc., or continuing a session through a P2P connection with the user. However, when a network attack occurs, a large number of sessions are created within a short time to attack the target host, so that the change in session time occurs more than in a normal network situation.

8) Payload size per session8) Payload size per session

일반적인 통신을 위해 수립된 세션은 다양한 패킷이 오고 간다. 각각의 세션에서 일정한 길이의 패킷이 지속적으로 관찰된다면 네트워크 공격을 의심할 수 있다. Sessions established for general communication come and go with various packets. If a certain length of packets is observed continuously in each session, a network attack can be suspected.

9) Number of session per port9) Number of session per port

일반적인 상황일 때의 세션당 패킷수는 변화가 매우 크다. 그 이유는 네트워크 사용자가 세션 당 TCP 연결을 위한 패킷외에도 사용자 데이터를 위한 패킷을 다수 전송하기 때문이다. 반면 네트워크 공격의 경우에는 다수의 세션을 생성시키는 것이 목적이기 때문에 세션 당 패킷수는 일반적인 상황에 비하여 그리 많지 않다.Under normal circumstances, the number of packets per session varies greatly. The reason for this is that a network user sends many packets for user data in addition to the packets for a TCP connection per session. On the other hand, in the case of network attack, the number of sessions per session is not as high as the general situation because the purpose is to create multiple sessions.

10) Source, Destination IP ratio10) Source, Destination IP ratio

일반적으로 네트워크 공격자들은 수많은 좀비(zombie)들을 활용해 단일의 공격 대상 호스트를 공격한다. 따라서 소스 아이피(source IP)와 목적지 아이피(destination IP)의 비율이 높다. 일반적인 상황에서는 네트워크 사용자들은 다수의 서버와 연결되고 각 서버는 다수의 클라이언트와 세션을 맺기 때문에 소스 아이피(source IP)와 목적지 아이피(destination IP)의 비율이 비교적 일정하다.Typically, network attackers use a number of zombies to attack a single target host. Therefore, the ratio of source IP and destination IP is high. Under normal circumstances, network users are connected to multiple servers, and each server has sessions with multiple clients, so the ratio of source IP and destination IP is relatively constant.

본 발명에서는 관측시간 별로 소스 아이피(Source IP)와 목적지 아이피(Destination IP)의 비율을 기록한다. 일반적으로 Destination IP에 다수의 Client Source IP들이 접속하기 때문에 정상 트래픽의 경우에서처럼 1.0~1.2의 비율을 기록한다. In the present invention, the ratio of the source IP and the destination IP is recorded for each observation time. In general, since multiple Client Source IPs are connected to the Destination IP, a ratio of 1.0 to 1.2 is recorded as in the case of normal traffic.

그러나 DDoS에 의한 네트워크의 공격이 발생하는 경우에는 목적지 아이 피(Destination IP)로 공격이 집중되기 때문에 공격이 발생한 시간에 소스 아이피(Source IP)와 목적지 아이피(Destination IP)의 비율이 0.4 혹은 0.01까지 감소하는 경향이 있다. However, in case of network attack by DDoS, the attack is concentrated to the destination IP, so the ratio of source IP and destination IP is 0.4 or 0.01 at the time of the attack. Tends to decrease.

소스 아이피(Source IP)와 목적지 아이피(Destination IP)의 비율은 DoS에의한 네트워크의 공격이 없을 때는 1.2, DoS에의한 네트워크의 공격이 발생하면 1.0을 기록하였다. The ratio of Source IP and Destination IP was 1.2 when there was no network attack by DoS and 1.0 when network attack by DoS occurred.

반면에 Slammer, Witty worm의 경우 Worm에 감염된 Client IP들의 활동이 두드러지기 때문에 소스 아이피(Source IP)와 목적지 아이피(Destination IP)의 비율은 2.0, 심지어 6.7까지 증가하는 경향을 보였다. 즉, 소스 아이피(Source IP)와 목적지 아이피(Destination IP)의 비율은 네트워크에 공격이 가해지면 정상 트래픽에 비해 표준편차가 크게 나타난다.On the other hand, in the case of Slammer and Witty worm, the activity of Worm-infected Client IP is prominent, so the ratio of Source IP and Destination IP tends to increase to 2.0 and even 6.7. In other words, the ratio of source IP and destination IP shows a large standard deviation compared to normal traffic when the network is attacked.

11) Destination IP distribution 11) Destination IP distribution

앞서 설명했듯이 공격 대상으로 지목된 Destination IP는 좀비(zombie)들에 의해 지속적으로 공격을 받으며 주변의 연쇄적으로 감염시킨다. 이로 인해 특정한 다수의 좀비들이 생성되고 이들은 자신의 경로를 통해 공격대상을 늘린다. 이렇게 공격대상이 되는 Destination IP 대역대의 빈도를 관측함으로써 공격을 의심할 수 있다.As mentioned earlier, Destination IP, targeted as an attack target, is continuously attacked by zombies and serially infected by surroundings. This creates a number of specific zombies, which in turn increase their targets through their paths. The attack can be suspected by observing the frequency of the destination IP band to be attacked.

본 발명에서는 Destination IP의 사용빈도를 CDF(Cumulative Density Function)로 표현하였다. 패킷에 목적지 IP가 출현할 때마다 횟수를 1 증가시키고, 사용횟수에 따라 정렬하여 표현하였다. In the present invention, the frequency of use of the destination IP is expressed as a Cumulative Density Function (CDF). Whenever the destination IP appears in the packet, the number is increased by one, and it is expressed according to the number of uses.

12) Reflection traffic12) Reflection traffic

TCP를 이용하는 네트워크 공격자의 경우 상대 공격대상 호스트에게 주기적으로 동기화 패킷(SYN packet)을 보내기 때문에, 동기화 패킷(SYN packet)에 대한 재전송(retransmission)이 정상적인 상황보다 증가한다. 또한 중간에서 고의적으로 TCP RST, ICMP unreachable 패킷을 전송해 사용자의 네트워크에 혼잡을 유도한다.Since a network attacker using TCP periodically sends a SYN packet to a target host, retransmission of the SYN packet increases more than normal. It also intentionally sends TCP RST and ICMP unreachable packets to congestion on the user's network.

본 발명에서는 관측시간 별로 TCP RST/ICMP 미도착 패킷(unreachable packet)의 출현빈도를 관측하였다. 네트워크 공격이 포함된 트래픽의 경우 IP/Port Scanning을 Normal Traffic 보다 많기 때문에 RST/ICMP의 증가가 뚜렷하다In the present invention, the occurrence frequency of TCP RST / ICMP unreachable packets was observed for each observation time. For traffic with network attacks, the increase in RST / ICMP is noticeable because IP / Port Scanning is more than Normal Traffic.

또한, 본 발명에서 정의하는 관측집합은 6가지의 징후로 이루어져 있는데 각 징후들의 정의는 다음 <표2>과 같다.In addition, the observation set defined in the present invention consists of six signs, the definitions of each of which are shown in Table 2 below.

<표2><Table 2>

매칭기호Matching symbol 관측집합Observation set 정의Justice AA 포트 스캐닝 (Port Scanning) Port Scanning Port Scanning은 보통 서버가 제대로 동작하는지 네트워크 인터페이스에 포트가 열려져 있는지 검사하는 방법을 말한다. 포트스캐닝을 수행하는 목적은 관점에 따라 다르나 만약 공격을 시도하기 위한 목적일 경우 네트워크 침입자들은 이를 통해 들어올 수 있는 관문이 있는지 알아볼 수 있다.Port scanning is usually a way to check if the server is working properly and if a port is open on the network interface. The purpose of performing port scanning depends on the point of view, but if it is intended to attempt an attack, network intruders can see if there is a gateway to enter. BB 아이피 스캐닝 (IP Scanning)IP Scanning IP Scanning 역시 Port scanning과 마찬가지로 특정 목적으로 네트워크의 IP를 검색하는 행위를 일컫는다. IP scanning, like port scanning, also refers to the act of scanning the network's IP for a specific purpose. CC 아이피 스푸핑 (IP Spoofing(Black IP))IP Spoofing (Black IP) IP Spoofing은 다른 IP 주소에서 전송된 것처럼 보이는 패킷을 생성하는 것을 의미한다. 방법은 DoS 공격에 주로 사용된다. 패킷이 로컬 네트워크상의 컴퓨터로부터 전송된 것으로 나타나면 패킷은 방화벽 보안을 통과하여 네트워크에 위협이 될 수 있다.IP spoofing means creating a packet that appears to be sent from a different IP address. The method is mainly used for DoS attacks. If the packet appears to be sent from a computer on the local network, the packet passes through firewall security and can be a threat to the network. DD 패킷 스푸핑 (Packet Spoofing(Checksum error))Packet Spoofing (Checksum Error) Packet Spoofing은 네트워크 공격자가 특정 목적을 위해 패킷을 수정하거나, Payload를 임의대로 수정하는 것을 말한다. 이 경우 Checksum error가 발생된다.Packet spoofing refers to a network attacker modifying a packet for a specific purpose, or arbitrarily modifying a payload. In this case, a checksum error occurs. EE 서든 인크리스 (Sudden Increase)Sudden Increase 네트워크에 갑작스럽게 Packet의 요청이나 응답이 늘어나는 경우 네트워크 공격을 의심할 수 있다. 이는 공격자가 악의적인 목적으로 이용자의 정보를 수집하고 있을 가능성이 높다.Sudden increase in packet requests or responses in the network can be a suspicious network attack. It is likely that an attacker is collecting your information for malicious purposes. FF 리플렉션(Reflection) Reflection 송신한 Packet이 되돌아온다면 공격을 위한 정보 수집을 의심할 수 있다. 네트워크 공격자는 송신자가 생성한 메시지를 가로채 그 메시지를 다시 송신자에게 재전송하여 접근 권한을 얻는 형태의 공격을 할 수 있다.If the transmitted packet is returned, it may suspect that collecting information for the attack. A network attacker could attack by intercepting a message created by the sender and resending the message back to the sender to gain access.

또한 본 발명에서 이용하는 상태집합은 다음과 같은 4가지 상태를 포함하고 있는데 그 정의는 다음 <표3>와 같다.In addition, the state set used in the present invention includes the following four states, the definition of which is shown in Table 3 below.

<표3><Table 3>

상태집합State set 정의Justice 서비스 거부공격/분산 서비스 거부공격 (Dos/DDos)상태Denial of Service Attack / Distributed Denial of Service Attack (Dos / DDos) Status DoS(Denial of Service)/DDoS(Distribute Denial of Service)에 의한 네트워크 트래픽 이상 상태Network traffic anomalies caused by Denial of Service (DoS) / Distribute Denial of Service (DDoS) 웜계열 바이러스에 의한 공격(Worm) 상태Worm Status by Worm Virus Worm 계열(Codered, slammer, Witty) Worm 바이러스에 의한 네트워크 트래픽 이상 상태Worm series (Codered, slammer, Witty) Worm network network abnormal status 알지 못하는 공격 (Unknown) 상태Unknown state 특정한 원인을 모르는 네트워크 트래픽 이상 상태Unexpected network traffic anomalies 정상(Clear) 상태Clear state 네트워크 트래픽 정상 상태Network traffic steady state

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 네트워크 트래픽을 분석하고 은닉마코프 모델을 적용하여 상태집합을 시계열적인 확률로써 표시하는 과정을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a process of analyzing a network traffic of the present invention and applying a hidden Markov model to display a state set as a time series probability.

S110단계는 네트워크 트래픽이 입력되는 단계이다.In step S110, network traffic is input.

S120단계는 입력된 네트워크 트래픽을 분석하여 시계열적인 네트워크 트래픽 특성을 분류하는 단계이다.Step S120 is a step of classifying time series network traffic characteristics by analyzing the input network traffic.

입력된 네트워크 트래픽은 패킷으로 구분되어 상술한 각각의 네트워크 트래픽 특성의 정의에 맞게 단위 시간 동안에 12가지의 특성을 가진 네트워크 트래픽 특성으로 구분된다. The input network traffic is divided into packets and classified into network traffic characteristics having 12 characteristics in a unit time in accordance with the above-described definition of each network traffic characteristic.

상술한 12가지의 네트워크 트래픽 특성들은 트래픽의 어느 한 순간에서 측정되는 시계열적인 특징을 가지고 있는 특성들이므로 네트워크 트래픽 특성 값은 매 단위시간마다 추출된다. Since the above 12 network traffic characteristics are characteristics having a time series characteristic measured at any moment of traffic, the network traffic characteristic values are extracted every unit time.

즉, 매 단위시간마다 네트워크 상에서 네트워크의 이상이라고 판단되는 특정의 임계치를 설정하고 상술한 시계열적인 네트워크 트래픽 특성들이 상기의 특정의 임계치를 넘는지의 여부를 결정한다. 이 때의 결정여부는 시계열예측 알고리즘 중 지수평활법을 사용하였다. 지수평활법은 당업자에게 자명한 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. That is, at every unit time, a specific threshold value determined as an abnormality of the network on the network is set, and it is determined whether or not the time series network traffic characteristics described above exceed the specific threshold value. In this case, exponential smoothing method was used among time series prediction algorithms. Exponential smoothing is a technique well known to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

S130단계는 네트워크 트래픽 특성들로부터 관측집합을 도출해 내는 단계이다.Step S130 is to derive the observation set from the network traffic characteristics.

12가지의 네트워크 트래픽 특성에서부터 관측집합을 도출해 내는 방법은 다음과 같다. The method to derive the observation set from the 12 network traffic characteristics is as follows.

은닉마코프 모델에서 관측집합으로부터 상태집합을 얻기 위하여는 관측집합이 상태집합과 연관도가 매우 높아서 상태집합으로부터 방출확률행렬을 통해 직접 관측 가능한 대상이 되어야 한다. 그러나 본 발명에서 정의된 관측집합은 상태집합과는 연관도가 높으나 네트워크 트래픽으로부터 직접 관측할 수는 없다. In order to obtain the state set from the observation set in the hidden Markov model, the observation set is highly related to the state set and must be directly observable from the state set through the emission probability matrix. However, although the observation set defined in the present invention is highly related to the state set, it cannot be directly observed from network traffic.

예를 들면 본 발명의 관측집합인 Port Scannjng는 트래픽 상의 여러 정황으로 판단할 수 있을 뿐 네트워크 트래픽을 직접 관측하여 Port Scannjng 이 발생하고 있다고 판단 할 수 없기 때문이다. 따라서 네트워크 트래픽으로부터 직접 관측할 수 있으면서 본 발명의 관측집합을 도출해 낼 수 있는 네트워크 트래픽 특성이 필요하다.For example, Port Scannjng, the observation set of the present invention, can be judged by various situations on traffic, but cannot directly determine that Port Scannjng is generated by directly observing network traffic. Therefore, there is a need for network traffic characteristics capable of observing directly from network traffic and deriving the observation set of the present invention.

즉, 본 발명의 관측집합({Port scanning, IP Scanning, IP Spoofing, Packet Spoofing, Sudden Increase, Reflection})은 실제로 트래픽정보 자체가 네트워크로부터 관측 가능하지 않으므로, 본 발명에서는 이러한 관측집합을 결정하기 위해 트래픽정보에서 직접적으로 얻을 수 있는 네트워크 트래픽 특성을 가지고 네트워크 트래픽 특성들과 관측집합과의 연관성을 바탕으로 네트워크 트래픽 특성들로부터 관측 집합을 도출한다.  In other words, the observation set of the present invention ({Port scanning, IP Scanning, IP Spoofing, Packet Spoofing, Sudden Increase, Reflection}) is actually the traffic information itself is not observable from the network, in the present invention to determine such observation set With the network traffic characteristics directly obtained from the traffic information, the observation set is derived from the network traffic characteristics based on the correlation between the network traffic characteristics and the observation set.

다음은 상술한 네트워크의 트래픽 특성과 본 발명의 관측집합과의 연관성을 나타낸 <표4>이다.The following Table 4 shows the correlation between the traffic characteristics of the network and the observation set of the present invention.

<표4><Table 4>

관측집합Observation set 네트워크 트래픽 특성Network Traffic Characteristics A)Port ScanningA) Port Scanning 2.3.4.5.6.7.8.92.3.4.5.6.7.8.9 B)IP ScanningB) IP Scanning 1.3.4.5.6.7.8.101.3.4.5.6.7.8.10 C)IP Spoofing (Black IP)C) IP Spoofing (Black IP) 1.10.111.10.11 D)Packet Spoofing (Checksum error)D) Packet Spoofing (Checksum error) 3.5.6.73.5.6.7 E)Sudden IncreaseE) Sudden Increase 2.3.4.5.102.3.4.5.10 F)ReflectionF) Reflection 2.7.122.7.12

각 12가지의 네트워크 트래픽 특성이 발생하면 단위시간당 해당 네트워크 트래픽 특성의 발생 횟수를 카운트하고 단위 시간당 발생한 네트워크 트래픽 특성으로부터 상기의 <표4>을 이용하여 관측집합을 도출해낸다.When each of the 12 network traffic characteristics occurs, the number of occurrences of the corresponding network traffic characteristics per unit time is counted, and the observation set is derived from the network traffic characteristics generated per unit time using Table 4 above.

예를 들어 단위시간내에 네트워크 트래픽 특성 2,3,4,5번의 이벤트가 발생되었다고 가정하면 이것은 관측집합 A 또는 E가 발생되었음을 의미한다. 이때 동일한 단위시간내에 네트워크 트래픽 특성 10번이 더 발생하면 이것으로 동일 단위시간내에 네트워크에 관측집합 E의 공격이 있었다고 판단 할 수 있다. For example, suppose that events of network traffic characteristics 2, 3, 4, and 5 occur within a unit time. This means that observation set A or E has occurred. At this time, if the network traffic characteristics 10 times occur within the same unit time, it can be determined that there was an attack of observation set E on the network within the same unit time.

12가지 네트워크 트래픽 특성들로부터 관측집합을 도출해내는 과정을 수식으로 표현하면 다음과 같다. The process of deriving observation sets from 12 network traffic characteristics is expressed as follows.

먼저 각 관측집합의 확률

Figure 112008007958067-pat00001
를 다음 수식과 같이 계산하고, First, the probability of each observation set
Figure 112008007958067-pat00001
Calculate the following formula,

Figure 112008007958067-pat00002
Figure 112008007958067-pat00002

여기서,

Figure 112008007958067-pat00003
는 네트워크 트래픽 특성의 발생유무이고 {0,1}의 값을 갖는다.here,
Figure 112008007958067-pat00003
Is the presence or absence of network traffic characteristics and has a value of {0,1}.

여기서,

Figure 112008007958067-pat00004
는 각 네트워크 트래픽 특성에 부과되는 가중치이고
Figure 112008007958067-pat00005
의 범위를 갖는다. 이 가중치는 각 네트워크 트래픽 특성, 관측집합의 중요도를 고려하여 부과한다.here,
Figure 112008007958067-pat00004
Is the weight imposed on each network traffic characteristic
Figure 112008007958067-pat00005
Has a range of. This weight is applied considering the characteristics of each network traffic and the importance of the observation set.

여기서,

Figure 112008007958067-pat00006
는 각 관측집합 Y에 배정된 네트워크 트래픽 특성의 개수이다. here,
Figure 112008007958067-pat00006
Is the number of network traffic characteristics assigned to each observation set Y.

즉,

Figure 112008007958067-pat00007
를 계산한 결과가, 해당 단위시간의 관측집합이 된다. 단위시간마다 위 과정을 수행한 결과가 관측집합이 된다.In other words,
Figure 112008007958067-pat00007
The result of the calculation is the observation set of the unit time. The result of performing the above process every unit time becomes the observation set.

S140단계는 S130단계에서 도출된 관측집합에 은닉마코프 모델을 적용하여 상태집합을 도출해내는 과정이다.Step S140 is a process of deriving a state set by applying a hidden Markov model to the observation set derived in step S130.

관측집합으로부터 은닉마코프 모델을 이용하여 상태집합을 도출하는 방법은 도3에서 자세히 설명하기로 한다.A method of deriving a state set using the hidden Markov model from the observation set will be described in detail with reference to FIG. 3.

S150단계는 S140단계에서 도출한 상태집합을 각 상태열에 따라 시계열적인 확률값으로 표시하는 단계이다.In step S150, the state set derived in step S140 is displayed as a time series probability value according to each state string.

원래의 은닉마코프 모델에서는 상태집합의 값을 산출하고 이중 가장 큰 값(확률값)을 갖는 상태를 단위 시간에 발생하는 상태로 확정한다.In the original hidden Markov model, the value of the state set is calculated and the state with the largest value (probability value) is determined as the state occurring in unit time.

그러나 본 발명에서는 단위시간의 네트워크 트래픽 상태를 어느 한 상태로 확정하는 것이 아니라 은닉마코프의 결정과정을 확률적 이상징후 탐지 방법에 최적화되도록, 각각의 모든 상태집합의 상태열이 발생하는 확률을 표시한다.However, in the present invention, instead of determining the state of the network traffic in unit time as one state, the probability of generating a state string of each state set is displayed so as to optimize the hidden markoff decision process for a probabilistic anomaly detection method. .

도2는 은닉마코프 모델을 본 발명에 적용하는 과정을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a process of applying a hidden Markov model to the present invention.

네트워크 상태를 결정하기 위해서 예상할 수 있는 네트워크의 상태를 상태집합 N으로 놓는다. 여기서는 다음과 같이 4가지 특징들을 사용한다. To determine the network state, we put the predicted state of the network in state set N. Here are four features:

N = {DoS/DDoS, Worm, Unknown, Clear} N = {DoS / DDoS, Worm, Unknown, Clear}

네트워크의 트래픽 상태의 예측을 결정하기 위해 '12가지의 네트워크 트래픽 특성'을 네트워크 트래픽으로부터 추출하였고, 이를 관측집합 M으로 놓는다. In order to determine the prediction of the traffic condition of the network, '12 network traffic characteristics' are extracted from the network traffic and placed as observation set M.

M 은 다음과 같다. M is

M = {Port scanning, IP Scanning, IP Spoofing, Packet Spoofing, Sudden Increase, Reflection} M = {Port scanning, IP Scanning, IP Spoofing, Packet Spoofing, Sudden Increase, Reflection}

은닉마코프 모델에서 관측집합으로부터 상태집합을 도출하는 과정은 은닉마코프 모델의 결정매트릭스(Decision Matrix)를 이용하는데, 여기서, 결정매트릭스(Decision Matrix)는 방출확률, 상태천이확률, 초기확률이다.The process of deriving the state set from the observation set in the hidden Markov model uses the Decision Matrix of the hidden Markov model, where the decision matrix is the emission probability, the state transition probability, and the initial probability.

상태집합 N과 관측집합 M은 예측을 위한 정보로서 모든 예측 행렬에 공통적으로 적용된다. 각 행렬의 네트워크 단위로 고유의 확률적인 정보가 다음과 같이 추가적으로 주어져야 한다. State set N and observation set M are applied to all prediction matrices as information for prediction. Unique stochastic information should be additionally given in network units of each matrix as follows.

어떠한 상태에서 다음 상태로 가기 위한 확률을 나타내는

Figure 112008007958067-pat00008
행렬인 상태천이(state transition) 행렬 S는 다음과 같다. The probability of going from one state to the next
Figure 112008007958067-pat00008
A state transition matrix S that is a matrix is

Figure 112008007958067-pat00009
Figure 112008007958067-pat00009

또한, 각 상태에서 자신에 할당된 징후들 중 각각의 공격이 발생될 수 있는 할 확률분포로서

Figure 112008007958067-pat00010
행렬인 방출분포행렬(emission distribution matrix) T는 다음과 같이 정의 된다. In addition, as the probability distribution that each attack can occur among the signs assigned to each state in each state.
Figure 112008007958067-pat00010
The emission distribution matrix T, which is a matrix, is defined as follows.

Figure 112008007958067-pat00011
Figure 112008007958067-pat00011

또한, 어떤 관측으로부터 네트워크에 어떠한 공격이 시작하는지를 나타내기 위해 각 상태가 초기 상태일 확률 분포를 나타내는

Figure 112008007958067-pat00012
행렬인 초기확률 ∏는 아래와 같다. It also represents the probability distribution that each state is an initial state to indicate which attack originates from the network from which observations.
Figure 112008007958067-pat00012
The initial probability 인, which is a matrix, is

Figure 112008007958067-pat00013
Figure 112008007958067-pat00013

본 발명에 은닉마코프 모델을 적용하기 위해서는 우선 관측열에서 상태천이 경로(Path)의 확률을 계산한다. In order to apply the hidden Markov model to the present invention, first, a probability of a state transition path is calculated in an observation sequence.

도2에서는 관측시간 k에서의 상태열을 원으로 표시하였다. 또한 관측시간 k에서 관측시간 k+1로의 상태의 변화 경로(path)는 화살표로 표시하였다.In Fig. 2, the state string at observation time k is indicated by a circle. In addition, the path of change of the state from the observation time k to the observation time k + 1 is indicated by an arrow.

관측열 O=O1,O2,……,OK 와 은닉마코프 모델

Figure 112008007958067-pat00014
을 통해 상태열 Q=q1,q2,……,qK+1 을 얻을 수 있다. Observation column O = O 1, O 2 ,. … , O K and Hidden Markov Models
Figure 112008007958067-pat00014
Through the status string Q = q 1, q 2, ... … , q K + 1 can be obtained.

이렇게 얻어진 경로를 통해 네트워크에 가해지는 공격(즉, 네트워크 상태를 나타내는 상태집합의 확률)을 예측 할 수 있게 된다. The route thus obtained can predict the attack on the network (that is, the probability of a set of states representing the state of the network).

그렇지만 이렇게 얻어진 결과에 대한 확률을 높이기 위해서는 최적화 과정이 필요하다. 최적화 과정을 통해 은닉마코프 모델

Figure 112008007958067-pat00015
를 최적화 하면 가장 큰 P(O|H)를 만드는 은닉마코프 모델
Figure 112008007958067-pat00016
를 얻을 수 있다. However, an optimization process is needed to increase the probability of the result obtained. Hidden Markov Models through Optimization Process
Figure 112008007958067-pat00015
Hidden Markov Models Create Optimal P (O | H)
Figure 112008007958067-pat00016
Can be obtained.

최적의 은닉마코프 모델을 만들어 내기 위한 최적화 과정은다음과 같다.The optimization process to produce the optimal hidden Markov model is as follows.

상태천이(state transition)행렬 S는 전체의 관측열 O=O1O2…….OK 동안 상태 qj 로 이동하는 횟수와, 상태 qj에 있는 횟수의 상대적인 비로 다음과 같이 계산된다. The state transition matrix S is the entire observation sequence O = O 1 O 2 . … The relative ratio of the number of moves to state q j during .O K and the number of times in state q j is calculated as:

Figure 112008007958067-pat00017
Figure 112008007958067-pat00017

여기서,

Figure 112008007958067-pat00018
,
Figure 112008007958067-pat00019
이다.here,
Figure 112008007958067-pat00018
,
Figure 112008007958067-pat00019
to be.

방출분포행렬(emission distribution matrix) E는 시각 K에서 상태가 qi이고 동시에 관측된 특징이 m번째 특징

Figure 112008007958067-pat00020
인 횟수와, 전체 관측열 동안 상태 qi에 있는 횟수의 비로 아래와 같이 계산된다. The emission distribution matrix E has a state q i at time K and the m observed feature at the same time.
Figure 112008007958067-pat00020
The ratio of the number of times and the number of times in state q i during the entire observation sequence is calculated as:

Figure 112008007958067-pat00021
Figure 112008007958067-pat00021

여기서,

Figure 112008007958067-pat00022
이다.here,
Figure 112008007958067-pat00022
to be.

이러한 최적화 과정을 통해 은닉마코프 모델의 최적화가 이루어지며, 반복이 진행될수록 주어진 관측열을 생성할 확률은 항상 증가한다. 최적화 과정에서는 더 이상의 매개 변수들의 값들의 변화가 없을 때나 혹은 그 변화가 작을 때 최적화 과정을 종료하면 된다.Through this optimization process, the hidden Markov model is optimized. As iteration progresses, the probability of generating a given observation sequence always increases. In the optimization process, the optimization process ends when there are no changes in the values of the parameters or when the change is small.

최적화된 방출확률 행렬, 전이확률 행렬 및 초기확률 행렬에 기반하여, 새로운 관측열을 입력받은 은닉마코프 모델은 다음과 같은 결정과정을 수행한다. Based on the optimized emission probability matrix, the transition probability matrix, and the initial probability matrix, the hidden Markov model that receives the new observation sequence performs the following decision process.

도2에서 보면 은닉마코프 모델은 관측열 O=O1O2…….OK 를 생성할 수 있는 가장 확률이 높은 상태와 그 다음열의 예측을 포함하여, Q=Q1Q2……. QKQK+1로 나타난다. 은닉마코프 모델의 결정과정은 상태천이확률과 방출확률을 고려하여, 해당 관측열에 대해 각 상태가 가질 수 있는 확률을 다음 수식과 같이 계산한다. Referring to FIG. 2, the hidden Markov model has the observation string O = O 1 O 2 . … Q = Q 1 Q 2 ..., Including the most likely state to produce .O K and the prediction of the next column. … . Q K Q K + 1 The decision process of the hidden Markov model takes into account the state transition probability and the emission probability, and calculates the probability of each state for the corresponding observation sequence as shown in the following equation.

(여기서,

Figure 112008007958067-pat00023
는 k 번째 관측시간에서의 상태n 의 확률이다.) (here,
Figure 112008007958067-pat00023
Is the probability of state n at the kth observation time.)

Figure 112008007958067-pat00024
Figure 112008007958067-pat00024

Figure 112008007958067-pat00025
Figure 112008007958067-pat00025

원래의 은닉마코프 모델에서는

Figure 112008007958067-pat00026
(단, k=1,2,…,K 그리고 n=1,2,…,N)가 최대인 상태열을 취득한 뒤, 관측시간(k)마다 가장 큰 값을 갖는
Figure 112008007958067-pat00027
을 선정하여 확률 경로(path)를 결정한다. In the original hidden Markov model
Figure 112008007958067-pat00026
(Where k = 1,2,…, K and n = 1,2,…, N) have the maximum value and then have the largest value for each observation time (k).
Figure 112008007958067-pat00027
To determine the probability path.

그러나 본 발명에서는 이러한 은닉마코프의 결정과정을 확률적 이상징후 탐지 시스템에 최적화되도록, 모든 상태열에서 각각의 상태열에서의 최대

Figure 112008007958067-pat00028
을 표기한다. However, in the present invention, in order to optimize the hidden markoff decision process in the stochastic anomaly detection system, the maximum in each state string in each state string is optimized.
Figure 112008007958067-pat00028
Indicate

예를 들어 날씨의 경우에 현재의 날씨 상태를 표시하는 경우에 은닉마코프 모델을 적용한다고 가정한다.For example, it is assumed that the hidden Markov model is applied to indicate the current weather condition in the case of weather.

이경우에 원래의 은닉마코프 모델을 적용한 경우에는 현재의 날씨 상태가 비가 오고 있을 확률이 30%, 햇볕이 비치고 있을 확률이 40%, 현재의 날씨 상태를 알지 못할 확률이 30%라고 하면, 현재 날씨 상태를 햇볕이 비치는 맑은 날씨라고 확정한다. 그러나 실제로는 비가 오고 있을 수가 있다.In this case, if the original hidden Markov model is applied, the current weather conditions are 30% more likely to rain, 40% more likely to be sunny, and 30% less likely to know the current weather conditions. Confirm that it is sunny and sunny. But in reality it may be raining.

본 발명을 상술한 날씨의 예에 적용하면, 본 발명은 날씨의 각 상태의 확률을 모두 표시한다. 즉, 확정적으로 현재의 상태를 단정하는 것이 아니라 현재 상태에 존재할 수 있는 모든 가능성을 확률로써 표시하여 날씨에 예보에 능통한 사람으로 하여금 보다 정확한 판단을 내일 수 있도록 할 수 있다. When the present invention is applied to the above-described weather example, the present invention displays all the probabilities of each state of the weather. In other words, instead of definitely presenting the current state, all possibilities that may exist in the current state are displayed as probabilities so that a person who is proficient in forecasting the weather can make a more accurate judgment.

도3는 본 발명의 은닉마코프 모델을 적용하여 관측집합으로부터 상태집합을 도출하는 과정을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a process of deriving a state set from an observation set by applying a hidden Markov model of the present invention.

도3는 본 발명의 하나의 실시예로서 본 발명의 은닉마코프 모델을 이용하여 시계열적인 네트워크의 트래픽 상태를 나타내기 위하여 간단하게 나타낸 것이다. 실제로는 관측되는 관측집합열이 트래픽 분석 시간동안 랜덤하게 연속적으로 관측될 수 있으므로 아래의 과정이 복합적으로 연결되어 있다.Figure 3 is a simplified illustration of the traffic state of a time series network using the hidden Markov model of the present invention as one embodiment of the present invention. In practice, the observed set of sequences can be observed continuously and randomly during the traffic analysis time.

설명의 편의를 위하여 다음과 같이 가정하기로 한다.For convenience of explanation, it is assumed as follows.

상태천이확률이 다음과 같고,The probability of state transition is

Figure 112008007958067-pat00029
Figure 112008007958067-pat00029

방출확률행렬이 다음과 같고,The emission probability matrix is

Figure 112008007958067-pat00030
Figure 112008007958067-pat00030

초기확률행렬이 다음과 같다고 한다.It is assumed that the initial probability matrix is

Figure 112008007958067-pat00031
Figure 112008007958067-pat00031

이때 상술한 네트워크 트래픽 특성으로부터 관측집합을 도출하여 관측집합열이 {C, D}로 결정되었다고 가정한다.At this time, it is assumed that the observation set sequence is determined as {C, D} by deriving the observation set from the above-described network traffic characteristics.

실제로는 관측집합열이 {C, D, A, E, D,…}로 관측 시간에 따라 랜덤하게 반복되지만 여기서는 설명의 편의를 관측집합열이 {C,D}라고 가정한다.In practice, the observation set is {C, D, A, E, D,... } Is randomly repeated according to the observation time, but for convenience of explanation, it is assumed that the observation set sequence is {C, D}.

은닉마코프 모델을 이용하여 관측집합열 {C, D} 가 관측되는 단위 시간동안의 네트워크의 상태열을 확률값으로 표시하면 다음과 같다.Using the hidden Markov model, the state sequence of the network during the unit time in which the observation set sequence {C, D} is observed is expressed as a probability value as follows.

관측집합 C 가 관측되는 단위시간동안의 네트워크 트래픽 상태는 다음 4가지 상태로 표시된다.The network traffic conditions during the unit time in which observation set C is observed are represented by the following four states.

첫번째, DoS/DDoS일 확률은 [DoS/DDoS의 초기확률값(0.062)] * [C 에서 DoS/DDoS로의 방출확률행렬값(0.105)]= 0.0065 First, the probability of DoS / DDoS is [initial probability value of DoS / DDoS (0.062)] * [emission probability matrix value of C to DoS / DDoS (0.105)] = 0.0065

두번째, Worm일 확률은 [Worm의 초기확률값(0.103)] * [C 에서 Worm로의 방출확률행렬값(0.096)]= 0.0098 Second, the probability of Worm is [Worm's initial probability value (0.103)] * [C's emission probability matrix from Worm (0.096)] = 0.0098

세번째, Unknown일 확률은 [Unknown의 초기확률값(0.0427)] * [C 에서 Unknown으로의 방출확률행렬값(0.266)]= 0.1135 Third, the probability of Unknown is [Initial probability value of Unknown (0.0427)] * [Emission probability matrix value from C to Unknown (0.266)] = 0.1135

네번째, Clear일 확률은 [Clear의 초기확률값(0.406)] * [C 에서 Clear로의 방출확률행렬값(0.101)]= 0.041Fourth, the probability of Clear is [initial probability value of Clear (0.406)] * [Emission probability matrix value from C to Clear (0.101)] = 0.041

또한, 관측집합 D 가 관측되는 단위시간동안의 네트워크 트래픽 상태 중 관측집합열이 C->D 로의 관측이 되는 경우의 DoS/DDoS일 확률은 다음과 같이 구해진다.In addition, the probability of DoS / DDoS when the observation set sequence is observed from C-> D among the network traffic conditions during the unit time in which the observation set D is observed is calculated as follows.

관측집합 D가 DoS/DDoS일 확률은 DoS/DDoS에서 DoS/DDoS으로의 상태천이확률값을 계산하여 구한 확률값(0.0065*0.444=0.002886)과 Worm에서 DoS/DDoS으로의 상태천이확률값을 계산하여 구한 확률값(0.0098*0.104=0.0010192)과 Unknown에서 DoS/DDoS으로의 상태천이확률값을 계산하여 구한 확률값(0.1135*0.343=0.0389305)과 Clear에서 DoS/DDoS으로의 상태천이확률값을 계산하여 구한 확률값(0.041*0.122=0.005002)을 모두 더한값(0.002886+0.0010192+0.0389305+0.005002 = 0.047838)이다. The probability that observation set D is DoS / DDoS is the probability value obtained by calculating the state transition probability value from DoS / DDoS to DoS / DDoS (0.0065 * 0.444 = 0.002886) and the probability value obtained by calculating the state transition probability value from Worm to DoS / DDoS. (0.0098 * 0.104 = 0.0010192) and the probability value obtained by calculating the state transition probability value from Unknown to DoS / DDoS (0.1135 * 0.343 = 0.0389305) and the probability value calculated by calculating the state transition probability value from Clear to DoS / DDoS (0.041 * 0.122) = 0.005002) plus (0.002886 + 0.0010192 + 0.0389305 + 0.005002 = 0.047838).

이때 관측집합열이 C->D로 관측되는 경우에 관측집합 D가 단위 관측 시간동안의 네트워크 트래픽이 DoS/DDoS일 확률은 관측집합 D가 DoS/DDoS일 확률(0.047838)에서 D->C 로의 방출확률행렬값(0.109)를 곱한 값(0.047838*0.109=0.005214342)이다.In this case, when the observation set sequence is observed as C-> D, the probability that the observation set D is DoS / DDoS during the unit observation time is the probability that the observation set D is DoS / DDoS (0.047838) to D-> C. It is the product of emission probability matrix multiplied by 0.109 (0.047838 * 0.109 = 0.005214342).

따라서, 관측집합열이 {C, D}인 경우의 각 관측 시간동안의 네트워크 트래픽의 상태가 DoS/DDoS일 확률값은 {0.065, 0.005214342}이다.Therefore, the probability value that the state of network traffic during each observation time when the observation set sequence is {C, D} is DoS / DDoS is {0.065, 0.005214342}.

상술한 방법과 동일하게 관측집합열이 {C, D}인 경우의 각 관측 시간동안의 네트워크 트래픽의 Worm, Unknown, Clear일 확률값은 각각 {0.0098, 0.0017}, {0.11, 0}, {0.041, 0.003} 이다.In the same manner as described above, when the observation set sequence is {C, D}, the probability values of Worm, Unknown, and Clear of network traffic during each observation time are {0.0098, 0.0017}, {0.11, 0}, {0.041, 0.003}.

상술한 예는 단지 두 관측시간에서의 관측집합열이 {C, D}인 경우로 예를 들 었지만 실제로 관측시간이 여러 개인 경우 즉, 관측집합열이 랜덤하게 반복되는 경우{A, C, D, B, A, E, F, C, B, F,………}에 동일하게 적용할 수 있음은 자명하다.In the above example, the observation set sequence at two observation times is {C, D}. However, in the case where there are several observation times, that is, the observation set sequence is randomly repeated {A, C, D , B, A, E, F, C, B, F,... … … It is obvious that the same can be applied to}.

도4은 본 발명의 네트워크 트래픽 이상 유무를 탐지하는 장치의 구성도이다.Figure 4 is a block diagram of an apparatus for detecting the presence of network traffic abnormality of the present invention.

본 발명의 네트워크 트래픽 이상유무를 탐지하는 장치(400)는 다음과 같이 구성된다.Apparatus 400 for detecting the presence of abnormal network traffic of the present invention is configured as follows.

징후추출부(410)과 징후판단부(420)로 구성되며 징후추출부(410)는 네트워크의 이상 징후를 추출한다. 징후판단부(420)는 네트워크의 이상 징후로부터 네트워크의 트래픽 상태를 판단한다.Sign extraction unit 410 and the indication determination unit 420 is composed of a sign extraction unit 410 extracts the abnormal signs of the network. The indication determination unit 420 determines the traffic state of the network from the abnormal indication of the network.

징후추출부(410)는 트래픽입력부(412), 패킷처리부(414), 로그기록부(416), 네트워크 트래픽 특성 출력부(418)로 구성된다,The symptom extractor 410 includes a traffic input unit 412, a packet processing unit 414, a log recording unit 416, and a network traffic characteristic output unit 418.

트래픽입력부(412)는 네트워크 트래픽이 입력되는 곳이다.The traffic input unit 412 is where network traffic is input.

패킷처리부(414)는 입력된 네트워크 트래픽을 패킷으로 분석하는 곳이다. 패킷처리부(414)에서는 트래픽 패킷을 상술한 네트워크 트래픽 특성의 정의에 맞는 패킷별로 구분하여 네트워크 트래픽 특성을 통계자료로 산출한다.The packet processor 414 analyzes the input network traffic as a packet. The packet processor 414 calculates network traffic characteristics as statistical data by dividing the traffic packets into packets that meet the above-described definition of the network traffic characteristics.

로그기록부(416)는 산출되는 네트워크 트래픽 특성의 통계자료를 로그로 기록하는 곳이다.The log recording unit 416 is a place for recording the statistical data of the calculated network traffic characteristics in a log.

네트워크 트래픽 특성 출력부(418)는 산출된 네트워크 트래픽 특성을 징후판단부(420)로 출력하는 곳이다.The network traffic characteristic output unit 418 outputs the calculated network traffic characteristic to the symptom determination unit 420.

징후판단부(420)는 네트워크 트래픽 특성 입력부(422)와 관측집합 도출 부(424)와 HMM(은닉마코프 모델) 처리부(426)와 네트워크 상태 확률 표시부(428)로 구성된다.The indication determination unit 420 includes a network traffic characteristic input unit 422, an observation set derivation unit 424, an HMM (hidden Markov model) processing unit 426, and a network state probability display unit 428.

네트워크 트래픽 특성 입력부(422)는 징후추출부(410)로부터 전송되는 네트워크 트래픽 특성이 입력되는 곳이다.The network traffic characteristic input unit 422 is where the network traffic characteristic transmitted from the symptom extractor 410 is input.

관측집합 도출부(422)는 네트워크 트래픽 특성으로부터 관측집합을 도출해 내는 곳이다.The observation set deriving unit 422 derives the observation set from the network traffic characteristics.

HMM처리부(426)은 관측집합 도출부(424)를 통해 도출된 관측집합으로부터 은닉마코프 모델을 이용하여 상태집합을 도출해 내는 곳이다.The HMM processing unit 426 is a place for deriving a state set using a hidden Markov model from the observation set derived through the observation set deriving unit 424.

네트워크 상태 확률 표시부(428)는 HMM처리부(426)를 통해 도출되는 네트워크 트래픽의 각 상태를 단위시간 동안의 확률값으로 표시하는 곳이다. The network state probability display unit 428 is a place for displaying each state of network traffic derived through the HMM processing unit 426 as a probability value for a unit time.

도5는 본 발명을 정상 네트워크 트래픽에 적용한 결과를 나타낸 도면이다.5 shows the result of applying the present invention to normal network traffic.

510 결과는 상태집합인 {DoS/DDoS, Worm, Unknown, Clear}의 4가지 집합에 대한 각각의 확률을 시계열로 보여준다. 전반적으로 정상 네트워크 트래픽 상태인 'Clear'가 최대 25.5%, 평균 16.37%이며 'Worm'이 발생할 확률이 높아지는 시간이 국지적으로 분포한다. 'Worm'이 발생할 확률은 평균 15.3%이며, 'DoS/DDoS', 'Unknown' 상태의 확률은 각 평균 13.0%, 15.3%로 극히 미미하다. 전반적으로 'Clear' 의 확률이 높은 상태를 보인다.The result of 510 shows in time series each probability of four sets of state sets {DoS / DDoS, Worm, Unknown, Clear}. Overall, the normal network traffic state of 'Clear' is up to 25.5%, an average of 16.37%, and the time when the probability of 'Worm' is increased is locally distributed. The probability of occurrence of 'Worm' is 15.3% on average, and the probability of 'DoS / DDoS' and 'Unknown' states is very small at 13.0% and 15.3% on average. Overall, the probability of 'Clear' is high.

520 결과는 본 발명을 DoS 공격에 노출한 네트워크 트래픽에 적용한 결과를 나타낸 도면이다.520 results show the results of applying the present invention to network traffic exposed to DoS attacks.

520 결과를 보면 전반적인 확률 분포 감소 트래픽 자체의 출렁임(fluctuation)이 심하다. DoS의 경우 전반적으로 'DoS/DDoS'의 확률이 높게 나타남을 볼 수 있다.The 520 results show that the overall probability distribution decreases the fluctuation of the traffic itself. In the case of DoS, the probability of 'DoS / DDoS' is high.

530 결과는 본 발명을 Slammer worm 공격에 노출한 네트워크 트래픽에 적용한 결과를 나타낸 도면이다.530 results show the results of applying the present invention to network traffic exposed to Slammer worm attack.

530 결과를 보면 20초대에서 최대 33.9% 의 경고를 보인다. 또한 초기 상태에서 불안정한 특징이 있는데 이는 Normal Traffic에서 학습된 'F' (Reflection)이 관측집합열로 연속되어 발생하기 때문으로 분석되었다. 전반적으로 'Worm' 의 확률이 대다수이며, 20여초대에서 'Worm'의 발생 확률이 높아지는 것을 볼 수 있다.The 530 results show a maximum of 33.9% warning in the 20s. In addition, there was an unstable characteristic in the initial state, which was analyzed because 'F' (Reflection) learned from Normal Traffic was generated continuously in the observation set sequence. In general, the probability of 'Worm' is the majority, and the probability of occurrence of 'Worm' increases in the early 20s.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

도1은 본 발명의 네트워크 트래픽을 분석하고 은닉마코프 모델을 적용하여 상태집합을 시계열적인 확률로써 표시하는 과정을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a process of analyzing a network traffic of the present invention and applying a hidden Markov model to display a state set as a time series probability.

도2는 은닉마코프 모델을 본 발명에 적용하는 과정을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a process of applying a hidden Markov model to the present invention.

도3는 본 발명의 은닉마코프 모델을 적용하여 관측집합으로부터 상태집합을 도출하는 과정을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a process of deriving a state set from an observation set by applying a hidden Markov model of the present invention.

도4은 본 발명의 네트워크 트래픽 이상 유무를 탐지하는 장치의 구성도이다.Figure 4 is a block diagram of an apparatus for detecting the presence of network traffic abnormality of the present invention.

도5는 본 발명을 네트워크 트래픽에 적용한 결과를 나타낸 도면이다.5 shows the result of applying the present invention to network traffic.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

400 ; 트래픽 이상 유무 탐지 장치 400; Traffic abnormality detection device

410 : 징후추출부410: sign extraction unit

412 : 트래픽 입력부412: traffic input unit

414 : 패킷처리부414: packet processing unit

416 : 로그기록부416: log record

418 : 네트워크 트래픽 특성 출력부418: network traffic characteristic output unit

420 : 징후판단부420: indication judgment part

422 : 네트워크 트래픽 특성 입력부422: network traffic characteristic input unit

424 : 관측집합 도출부424: observation set derivation unit

426 : HMM처리부426: HMM processing unit

428 : 네트워크 상태 확률 표시부428: network state probability display unit

Claims (11)

네트워크 트래픽의 이상 유무를 판단하는 방법에 있어서,In the method of determining the abnormality of network traffic, a)상기 네트워크 트래픽이 입력되는 단계;a) inputting the network traffic; b)상기 네트워크 트래픽을 분석하여 네트워크 트래픽 특성을 도출하는 단계;b) deriving network traffic characteristics by analyzing the network traffic; c)상기 네트워크 트래픽 특성들로부터 관측집합을 선택하는 단계;c) selecting an observation set from the network traffic characteristics; d)상기 관측집합으로부터 예상되는 네트워크의 트래픽 상태를 상태집합으로 설정하는 단계;d) setting a traffic state of the network expected from the observation set as a state set; e)상기 관측집합과 상기 상태집합에 은닉마코프 모델(Hidden Markov Model)의 결정매트릭스(Decision Matrix)를 적용하여 상기 상태집합의 모든 시계열적(Time series)인 상태열을 확률로써 표시하는 단계를 포함하고,e) applying a decision matrix of a Hidden Markov Model to the observation set and the state set and displaying all the time series state sequences of the state set as probabilities; , 상기 네트워크 트래픽 특성들은 목적지 아이피 사용(Destination IP usage), 포트수(Number of Port), 패킷 도착 비율(Packet Arrival rate), 페이로드 크기(Payload size), 페이로드 크기 변화(Payload size variation), 포트수 변화(Port number variation), 세션시간(Session time), 세션당 페이로드 크기(Payload size per session), 포트당 세션수(Number of Session per port), 소스 목적지 아이피 비율(Source Destination IP ratio), 목적지 아이피 분산(Destination IP distribution), 리플렉션 트래픽(Reflection traffic) 중 적어도 하나를 포함하며,The network traffic characteristics may include destination IP usage, number of ports, packet arrival rate, payload size, payload size variation, and port. Port number variation, Session time, Payload size per session, Number of Sessions per port, Source Destination IP ratio, At least one of a destination IP distribution and reflection traffic, 상기 상태집합은 서비스 거부공격(DoS : Denial of Service) /분산 서비스 거부공격(DDoS : Distributed Denial of Service ), 웜계열 바이러스에 의한 공격(Worm), 알지 못하는 공격(Unknown), 정상(Clear) 상태 중 적어도 하나의 상기 네트워크 트래픽 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법.The state set includes Denial of Service (DoS) / Distributed Denial of Service (DDoS), Worm by Worm Virus, Unknown, and Clear. And at least one of the network traffic conditions of the network. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b)단계는 상기 네트워크 트래픽을 패킷 단위로 분석하여 상기 네트워크 트래픽 특성을 도출하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법.Step b) is to determine whether there is an abnormality in the network to derive the network traffic characteristics by analyzing the network traffic in packet units. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 관측집합은 포트 스캐닝(Port Scanning), 아이피 스캐닝(IP Scanning), 아이피 스푸핑(IP Spoofing(Black IP)), 패킷 스푸핑(Packet Spoofing(Checksum error)), 서든 인크리스(Sudden Increase), 리플렉션(Reflection) 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법.The observation set includes Port Scanning, IP Scanning, IP Spoofing (Black IP), Packet Spoofing (Checksum error), Sudden Increase, and Reflection ( Method of determining the abnormality of the network including at least one of (Reflection). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 네트워크 트래픽 특성들과 상기 관측집합들과의 연관성에 기초하여 단위 시간동안 상기 네트워크 트래픽 특성들의 발생 횟수를 조사하여 상기 관측집합을 선택하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법.And determining the abnormality of the network selecting the observation set by examining the number of occurrences of the network traffic characteristics during a unit time based on the association between the network traffic characteristics and the observation sets. 삭제delete 네트워크 트래픽의 이상 유무를 판단하는 장치에 있어서,In the device for determining the abnormality of network traffic, 상기 네트워크 트래픽을 분석하여 네트워크 트래픽 특성을 출력하는 징후추출부; 및A symptom extraction unit for analyzing the network traffic and outputting network traffic characteristics; And 상기 징후추출부로부터 출력된 상기 네트워크 트래픽 특성을 입력값으로 사용하여 네트워크의 시계열적인 각각의 상태를 확률값으로 출력하는 징후판단부를 포함하고,A symptom judging unit which outputs each state of time series of a network as a probability value by using the network traffic characteristic output from the symptom extracting unit as an input value, 상기 네트워크 트래픽 특성들은 목적지 아이피 사용(Destination IP usage), 포트수(Number of Port), 패킷 도착 비율(Packet Arrival rate), 페이로드 크기(Payload size), 페이로드 크기 변화(Payload size variation), 포트수 변화(Port number variation), 세션시간(Session time), 세션당 페이로드 크기(Payload size per session), 포트당 세션수(Number of Session per port), 소스 목적지 아이피 비율(Source Destination IP ratio), 목적지 아이피 분산(Destination IP distribution), 리플렉션 트래픽(Reflection traffic) 중 적어도 하나를 포함하며,The network traffic characteristics may include destination IP usage, number of ports, packet arrival rate, payload size, payload size variation, and port. Port number variation, Session time, Payload size per session, Number of Sessions per port, Source Destination IP ratio, At least one of a destination IP distribution and reflection traffic, 상기 상태집합은 서비스 거부공격(DoS : Denial of Service) /분산 서비스 거부공격(DDoS : Distributed Denial of Service ), 웜계열 바이러스에 의한 공격(Worm), 알지 못하는 공격(Unknown), 정상(Clear) 상태 중 적어도 하나의 상기 네트워크 트래픽 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 장치.The state set includes Denial of Service (DoS) / Distributed Denial of Service (DDoS), Worm by Worm Virus, Unknown, and Clear. And at least one of said network traffic conditions. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 징후추출부는 The symptom extraction unit 상기 네트워크 트래픽이 입력되는 트래픽 입력부;A traffic input unit to which the network traffic is input; 상기 입력된 네트워크 트래픽을 패킷단위로 처리하여 상기 네트워크 트래픽의 이상유무를 알아보는 패킷처리부;A packet processing unit which processes the input network traffic by packet unit and checks whether there is an abnormality of the network traffic; 상기 처리한 패킷으로 인한 네트워크의 이상유무를 로그 파일(log file)로 기록하는 로그 기록부;A log recording unit for recording an abnormality of the network due to the processed packet into a log file; 상기 패킷단위를 단위시간동안 분석하여 상기 네트워크 트래픽 특성으로 상기 단위시간마다 통계자료값으로 출력하는 네트워크 트래픽 특성 출력부를 A network traffic characteristic output unit for analyzing the packet unit for a unit time and outputs a statistical data value for each unit time as the network traffic characteristic. 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 장치.Device for determining whether there is an abnormality in the network. 삭제delete 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 징후판단부는 The indication judgment part 상기 징후추출부에서 출력된 네트워크 트래픽 특성들의 통계자료값을 입력 값으로 취하는 통계자료 입력부;A statistical data input unit which takes a statistical data value of network traffic characteristics output from the symptom extractor as an input value; 상기 입력된 통계자료들을 이용하여 상기 관측집합을 도출해내는 관측 집합 도출부;An observation set derivation unit for deriving the observation set using the input statistical data; 상기 관측 집합으로부터 상기 은닉마코프 모델을 적용하여 상기 상태집합을 도출하는 은닉마코프 모델(HMM) 처리부; 및A Hidden Markov Model (HMM) processing unit for deriving the state set by applying the Hidden Markov model from the observation set; And 상기 은닉마코프 모델 처리부를 통해 도출되는 상태집합의 모든 상태열을 확률로 표시하는 상태 확률 표시부를 State probability display unit for displaying all the state strings of the state set derived through the hidden Markov model processing unit as a probability 포함하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 장치.Device for determining whether there is an abnormality in the network. 네트워크 트래픽의 이상 유무를 판단하는 방법이 기록되는 기록 매체에 있어서,A recording medium for recording a method of determining whether there is an abnormality in network traffic, 상기 네트워크 트래픽이 입력되는 단계;Inputting the network traffic; 상기 네트워크 트래픽을 분석하여 네트워크 트래픽 특성을 도출하는 단계;Analyzing the network traffic to derive network traffic characteristics; 상기 네트워크 트래픽 특성들로부터 관측집합을 선택하는 단계;Selecting an observation set from the network traffic characteristics; 상기 관측집합으로부터 예상되는 네트워크의 트래픽 상태를 상태집합으로 설정하는 단계;Setting a traffic state of a network expected from the observation set as a state set; 상기 관측집합과 상기 상태집합에 은닉마코프 모델(Hidden Markov Model)의 결정매트릭스(Decision Matrix)를 적용하여 상기 상태집합의 모든 시계열적(Time series)인 상태열을 확률로써 표시하는 단계를 포함하고,Applying a decision matrix of a hidden markov model to the observation set and the state set and displaying all time series state sequences of the state set as probabilities; 상기 네트워크 트래픽 특성들은 목적지 아이피 사용(Destination IP usage), 포트수(Number of Port), 패킷 도착 비율(Packet Arrival rate), 페이로드 크기(Payload size), 페이로드 크기 변화(Payload size variation), 포트수 변화(Port number variation), 세션시간(Session time), 세션당 페이로드 크기(Payload size per session), 포트당 세션수(Number of Session per port), 소스 목적지 아이피 비율(Source Destination IP ratio), 목적지 아이피 분산(Destination IP distribution), 리플렉션 트래픽(Reflection traffic) 중 적어도 하나를 포함하며,The network traffic characteristics may include destination IP usage, number of ports, packet arrival rate, payload size, payload size variation, and port. Port number variation, Session time, Payload size per session, Number of Sessions per port, Source Destination IP ratio, At least one of a destination IP distribution and reflection traffic, 상기 상태집합은 서비스 거부공격(DoS : Denial of Service) /분산 서비스 거부공격(DDoS : Distributed Denial of Service ), 웜계열 바이러스에 의한 공격(Worm), 알지 못하는 공격(Unknown), 정상(Clear) 상태 중 적어도 하나의 상기 네트워크 트래픽 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크의 이상유무를 판단하는 방법이 기록되어 있는 기록 매체.The state set includes Denial of Service (DoS) / Distributed Denial of Service (DDoS), Worm by Worm Virus, Unknown, and Clear. And a method for determining whether there is an abnormality in the network, wherein the network traffic state includes at least one of the network traffic conditions.
KR1020080009762A 2008-01-30 2008-01-30 Network abnormal state detection device using HMMHidden Markov Model and Method thereof KR100950079B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080009762A KR100950079B1 (en) 2008-01-30 2008-01-30 Network abnormal state detection device using HMMHidden Markov Model and Method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080009762A KR100950079B1 (en) 2008-01-30 2008-01-30 Network abnormal state detection device using HMMHidden Markov Model and Method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090083767A KR20090083767A (en) 2009-08-04
KR100950079B1 true KR100950079B1 (en) 2010-03-26

Family

ID=41204504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080009762A KR100950079B1 (en) 2008-01-30 2008-01-30 Network abnormal state detection device using HMMHidden Markov Model and Method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100950079B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409758B1 (en) 2013-05-28 2014-06-27 아주대학교산학협력단 Apparatus and method of detecting denial of service in content centric network

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101144819B1 (en) * 2010-11-23 2012-05-11 한국과학기술정보연구원 Apparatus and method for detection and protection of distributed denial of service attack
WO2017019103A1 (en) 2015-07-30 2017-02-02 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Network traffic pattern based machine readable instruction identification
CN109462521B (en) * 2018-11-26 2020-11-20 华北电力大学 Network flow abnormity detection method suitable for source network load interaction industrial control system
KR102326202B1 (en) * 2019-10-01 2021-11-15 주식회사 아이옵스테크놀러지 Management server to predict obstacle
KR102524551B1 (en) * 2020-11-26 2023-04-24 한국전력공사 System and Method for detecting security threats using log information
CN113721467B (en) * 2021-08-31 2024-05-10 云境商务智能研究院南京有限公司 Self-adaptive event triggering-based H under spoofing attack and DoS attack∞Filter design method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문1:한국정보과학회

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101409758B1 (en) 2013-05-28 2014-06-27 아주대학교산학협력단 Apparatus and method of detecting denial of service in content centric network
WO2014193158A1 (en) * 2013-05-28 2014-12-04 아주대학교산학협력단 Apparatus and method for detecting service rejection attack in content centric network

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090083767A (en) 2009-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11463457B2 (en) Artificial intelligence (AI) based cyber threat analyst to support a cyber security appliance
Blaise et al. Detection of zero-day attacks: An unsupervised port-based approach
US10270803B2 (en) Method and apparatus for detecting malware infection
EP3652914B1 (en) Cyberanalysis workflow acceleration
García et al. Survey on network‐based botnet detection methods
JP6014280B2 (en) Information processing apparatus, method, and program
US8503302B2 (en) Method of detecting anomalies in a communication system using numerical packet features
Boukhamla et al. CICIDS2017 dataset: performance improvements and validation as a robust intrusion detection system testbed
US20080263661A1 (en) Detecting anomalies in signaling flows
KR100950079B1 (en) Network abnormal state detection device using HMMHidden Markov Model and Method thereof
US20080276317A1 (en) Detection of Multi-Step Computer Processes Such as Network Intrusions
Hirayama et al. Fast target link flooding attack detection scheme by analyzing traceroute packets flow
WO2009086843A1 (en) Method of detecting anomalies in a communication system using symbolic packet features
Katkar et al. Detection of DoS/DDoS attack against HTTP servers using naive Bayesian
Zhu Attack pattern discovery in forensic investigation of network attacks
Bou-Harb et al. A systematic approach for detecting and clustering distributed cyber scanning
CN102447707A (en) DDoS (Distributed Denial of Service) detection and response method based on mapping request
Luxemburk et al. Detection of https brute-force attacks with packet-level feature set
Şimşek et al. Fast and lightweight detection and filtering method for low‐rate TCP targeted distributed denial of service (LDDoS) attacks
Alkadi et al. An ontological graph identification method for improving localization of IP prefix hijacking in network systems
CN111131309A (en) Distributed denial of service detection method and device and model creation method and device
Abaid et al. Early detection of in-the-wild botnet attacks by exploiting network communication uniformity: An empirical study
KR20110107880A (en) Ddos detection method using fast information entropy and adaptive moving average window detector
Blaise et al. Split-and-Merge: detecting unknown botnets
Abudalfa et al. Evaluating performance of supervised learning techniques for developing real-time intrusion detection system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130111

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140106

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee