[論文レビュー] Ontologies for Network Security and Future Challenges

Danny Velasco Silva, Glen Rodríguez|arXiv (Cornell University)|Apr 8, 2017

Network Security and Intrusion Detection参考文献 25被引用数 12

ひとこと要約

本論文は、ネットワークセキュリティ分野の既存オントロジーを分析・分類するための三段階フレームワーク（入力、処理、出力）を提案し、脅威モデリング、インシデント検知、アラート、攻撃、対策、セキュリティポリシーの分野におけるカバー範囲のギャップを特定する。研究では、セキュリティ管理の向上を図るため、新たな専門的オントロジーの必要性を明らかにし、今後のサイバー・セキュリティ・オントロジー分野における研究と標準化を導くためのタイプロジーを提示する。

ABSTRACT

Efforts have been recently made to construct ontologies for network security. The proposed ontologies are related to specific aspects of network security. Therefore, it is necessary to identify the specific aspects covered by existing ontologies for network security. A review and analysis of the principal issues, challenges, and the extent of progress related to distinct ontologies was performed. Each example was classified according to the typology of the ontologies for network security. Some aspects include identifying threats, intrusion detection systems (IDS), alerts, attacks, countermeasures, security policies, and network management tools. The research performed here proposes the use of three stages: 1. Inputs; 2. Processing; and 3. Outputs. The analysis resulted in the introduction of new challenges and aspects that may be used as the basis for future research. One major issue that was discovered identifies the need to develop new ontologies that relate to distinct aspects of network security, thereby facilitating management tasks.

研究の動機と目的

• ネットワークセキュリティの特定分野、たとえば脅威、インシデント検知、対策に焦点を当てた既存オントロジーを特定・分類すること。
• 現在のネットワークセキュリティ向けオントロジー開発における進捗状況と課題を評価すること。
• 分析と今後のオントロジー設計を支援するための構造的三段階フレームワーク（入力、処理、出力）を提案すること。
• 包括的なネットワークセキュリティ管理と相互運用性を向上させるために、新たな専門的オントロジーの必要性を強調すること。

提案手法

• 最近の文献から主要なネットワークセキュリティ・オントロジーを体系的レビューおよび分析する。
• ネットワークセキュリティ分野の側面を定義したタイプロジーに従って、各オントロジーを分類する。
• 三段階モデル（入力：データソース、処理：オントロジー構築とマッピング、出力：セキュリティ成果と意思決定）を適用する。
• 主なセキュリティ分野における既存オントロジーのカバー範囲、相互運用性、表現力の評価を行う。
• 比較分析を通じて、現在のオントロジーに欠落している、または未十分にカバーされている分野を同定する。
• 得られた知見をもとに、今後のネットワークセキュリティ分野におけるオントロジー開発のための新たな研究方向性と課題を提案する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 既存のオントロジーが現在、ネットワークセキュリティのどの具体的な側面をカバーしているか。
• RQ2 既存のオントロジーは、カバー範囲、構造、相互運用性の観点でどのように比較されるか。
• RQ3 現在のネットワークセキュリティ向けオントロジー開発における主な課題と制限要因は何か。
• RQ4 標準化された三段階フレームワークが、ネットワークセキュリティ・オントロジーの設計と評価をどのように改善できるか。
• RQ5 包括的なネットワークセキュリティ管理を支援するために、どのような新たなオントロジー分野が求められるか。

主な発見

• 既存のネットワークセキュリティ・オントロジーは高度に専門的であり、インシデント検知システムやセキュリティポリシーなど特定の側面に限定されており、ドメイン間統合は限定的である。
• 脅威対応の統合的管理やポリシーの実行を含むエンドツーエンドのセキュリティ管理をカバーするオントロジーに顕著なギャップが存在する。
• 提案された三段階フレームワーク（入力、処理、出力）は、今後のオントロジーの評価と設計に構造的な手法を提供する。
• 本研究では、脅威インテリジェンスの相関、アラートの相関、自動対策選択に焦点を当てた新たなオントロジーの必要性を同定した。
• 現在のオントロジーは標準化されておらず再利用性に欠け、セキュリティツールやプラットフォーム間の相互運用性を阻害している。
• 今後の研究では、複数のセキュリティ側面を統合し、システム管理を向上させる包括的かつ拡張可能なオントロジーの開発を優先すべきである。