사물인터넷 환경의 이상탐지를 위한 경량 인공신경망 기술 연구

  • 오성택 (한국인터넷진흥원 정보보호R&D기술공유센터 보안위협대응R&D팀) ;
  • 고웅 (한국인터넷진흥원 정보보호R&D기술공유센터 보안위협대응R&D팀) ;
  • 김미주 (한국인터넷진흥원 정보보호R&D기술공유센터 보안위협대응R&D팀) ;
  • 이재혁 (한국인터넷진흥원 정보보호R&D기술공유센터 보안위협대응R&D팀) ;
  • 김홍근 (한국인터넷진흥원 정보보호R&D기술공유센터 보안위협대응R&D팀) ;
  • 박순태 (한국인터넷진흥원 정보보호R&D기술공유센터 보안위협대응R&D팀)
  • Published : 2019.12.31

Abstract

최근 5G 네트워크의 발전으로 사물인터넷의 활용도가 커지며 시장이 급격히 확대되고 있다. 사물인터넷 기기가 급증하면서 이를 대상으로 하는 위협이 크게 늘며 사물인터넷 기기의 보안이 중요시 되고 있다. 그러나 이러한 사물인터넷 기기는 기존의 ICT 장비와는 다르게 리소스가 제한되어 있다. 본 논문에서는 이러한 특성을 갖는 사물인터넷 환경에 적합한 보안기술로 네트워크 학습을 통해 사물인터넷 기기의 이상행위를 탐지하는 경량화된 인공신경망 기술을 제안한다. 기기 별 혹은 사용자 별 네트워크 행위 패턴을 분석하여 특성 연구를 진행하였으며, 사물인터넷 기기의 정상행위를 수집하고 학습데이터로 활용한다. 이러한 학습데이터를 통해 인공신경망 기반의 오토인코더 알고리즘을 활용하여 이상행위 탐지 모델을 구축하였으며, 파라미터 튜닝을 통해 모델 사이즈, 학습 시간, 복잡도 등을 경량화 하였다. 본 논문에서 제안하는 탐지 모델은 신경망 프루닝 및 양자화를 통해 경량화된 오토인코더 기반 인공신경망을 학습하였으며, 정상 행위 패턴을 벗어나는 이상행위를 식별할 수 있었다. 본 논문은 1. 서론을 통해 현재 사물인터넷 환경과 보안 기술 연구 동향을 소개하고 2. 관련 연구를 통하여 머신러닝 기술과 이상 탐지 기술에 대해 소개한다. 3. 제안기술에서는 본 논문에서 제안하는 인공신경망 알고리즘 기반의 사물인터넷 이상행위 탐지 기술에 대해 설명하고, 4. 향후연구계획을 통해 추후 활용 방안 및 고도화에 대한 내용을 작성하였다. 마지막으로 5. 결론을 통하여 제안기술의 평가와 소회에 대해 설명하였다.

Keywords

References

  1. Tuor, Aaron, "Deep learning for unsupervised insider threat detection in structured cybersecurity data streams," Workshops at the Thirty-First AAAI Conference on Artificial Intelligence. 2017
  2. Liu, Fei Tony, Kai Ming, and Zhi Hua Zhou, "Isolation forest," 2008 Eighth IEEE International Conference on Data Mining, pp. 413-422, 2008.
  3. B. Scholkopf, J. C. Platt, J. Shawe-Taylor, A. J. Smola & R. C. Williamson, "Estimating the support of a high-dimensional distribution," Neural computation, 13(7), pp. 1443-1471, 2001. https://doi.org/10.1162/089976601750264965
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