[논문 리뷰] Ontologies for Network Security and Future Challenges

Danny Velasco Silva, Glen Rodríguez|arXiv (Cornell University)|2017. 04. 08.

Network Security and Intrusion Detection참고 문헌 25인용 수 12

한 줄 요약

이 논문은 네트워크 보안 분야의 기존 온톨로지 분석 및 분류를 위한 세 단계 프레임워크—입력, 처리, 출력—을 제안하며, 위협 모델링, 침입 탐지, 경고, 공격, 대응 조치, 보안 정책 등 다양한 분야에서의 커버리지 격차를 규명한다. 연구 결과, 보안 관리 향상을 위해 새로운 전문화된 온톨로지가 필요하며, 이는 사이버 보안 온톨로지 분야의 향후 연구 및 표준화를 안내하기 위한 유형 체계를 제공한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 네트워크 보안의 특정 측면, 예를 들어 위협, 침입 탐지, 대응 조치에 중점을 둔 기존 온톨로지를 식별하고 분류하는 것.
• 현재 네트워크 보안 온톨로지 개발의 진전 정도와 도전 과제를 평가하는 것.
• 분석 및 향후 온톨로지 설계를 안내하기 위한 구조화된 세 단계 프레임워크(입력, 처리, 출력)를 제안하는 것.
• 개선된 관리 및 상호운용성 지원을 위한 새로운 전문화된 온톨로지의 필요성을 부각하는 것.

제안 방법

• 최근 문헌에서 주요 네트워크 보안 온톨로지에 대한 체계적 리뷰 및 분석 수행.
• 네트워크 보안 측면의 정의된 유형 체계를 사용해 각 온톨로지의 도메인 집중 분야에 따라 분류.
• 세 단계 모델 적용: 입력(데이터 소스), 처리(온톨로지 구축 및 매핑), 출력(보안 결과 및 결정).
• 주요 보안 도메인 전반에서 기존 온톨로지의 커버리지, 상호운용성, 표현력 평가.
• 비교 분석을 통해 현재 온톨로지에서 누락되거나 부족하게 다뤄지는 영역 규명.
• 결과를 바탕으로 향후 네트워크 보안 온톨로지 개발을 위한 새로운 연구 방향 및 과제 제안.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기존 온톨로지가 현재 네트워크 보안의 어떤 특정 측면을 다루고 있는가?
• RQ2 기존 온톨로지의 커버리지, 구조, 상호운용성 측면에서 비교했을 때의 유사점과 차이점은 무엇인가?
• RQ3 현재 네트워크 보안 온톨로지 개발에서 주요 과제와 한계는 무엇인가?
• RQ4 표준화된 세 단계 프레임워크가 네트워크 보안 온톨로지의 설계 및 평가를 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ5 포괄적인 네트워크 보안 관리 지원을 위해 어떤 새로운 온톨로지 도메인이 필요한가?

주요 결과

• 기존 네트워크 보안 온톨로지는 매우 전문화되어 있으며, 침입 탐지 시스템이나 보안 정책과 같은 특정 측면에만 집중되어 있으며, 교차 도메인 통합은 제한적이다.
• 종합적인 보안 관리, 특히 통합된 위협 대응 및 정책 이행을 포함한 엔드 투 엔드 보안 관리 영역에서 심각한 격차가 존재한다.
• 제안된 세 단계 프레임워크(입력, 처리, 출력)는 향후 온톨로지 평가 및 설계를 위한 체계적인 방법을 제공한다.
• 본 연구는 위협 지능 연관, 경고 연관, 자동 대응 조치 선택에 중점을 둔 새로운 온톨로지의 필요성을 규명한다.
• 현재 온톨로지에는 표준화 및 재사용성이 부족하여 보안 도구 및 플랫폼 간 상호운용성에 장애가 있다.
• 향후 연구는 통합성과 확장성을 갖춘 포괄적인 온톨로지 개발을 우선시해야 한다.