コンピューターネットワークにおける通信パターンの解析による異常検出技術の確立

• Project/Area Number: 11F01811
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Computer system/Network
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 江崎 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): FONTUGNE Romain 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 外国人特別研究員 ; FONTUGNE Romain 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2011: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: 異常検出 / インターネットトラフィック / 消費電力 / Statistical analysis / Anomaly detection / Energy consumption / Internet traffic / Social network

Research Abstract

本研究では、インターネットトラフィックやセンサーネットワークから得られる大規模なデータ集合から関連性のあるイベントを抽出するために、統計的手法とパターン認識技術の適用可能性を分析する。
インターネットトラフィック :
異常なネットワークトラフィックは、インターネットトラフィックの大部分を占め、ネットワークリソースの性能に影響を及ぼす。そのため、これらの脅威の検出および原因の究明は極めて重要である。本研究の目的は、自動的な異常を検知を行うツールを開発し提供することである。本研究の一部は現在、EU-日本の共同プロジェクトであるNECOMAプロジェクトによりサポートされている。NECOMAプロジェクトの目標は、ネットワーク上のデータ収集、攻撃検出、回避・防御のための包括的なフレームワークを提供することである。本研究との協力点は、本研究の攻撃検出モジュールをNCOMAプロジェクトのフレームワークに統合することである。
センサーネットワーク :
本研究は、センサーネットワークから集められたデータへの挑戦も行う。例えば、巨大な建物におけるセンサーデプロイメントはビル管理者に、設備の監視や異常の検知を可能とする。一方で、増えつづけるセンサーによって提供される大量のデータ列を管理者が閲覧することは難しい。
本試みでは、これらの大量のデータセットから関係性のあるデータを明かにする技術を開発している。本試みはアメリカカリフォルニア大学バークレー校、フランスCNRS/ENSリヨンの研究者と共同で進めている。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Research Products

• [Journal Article] ADMIRE: Anomaly detection method using entropy-based PCA with three-step sketches (2013)
  • Author(s): Yoshiki Kanda, Romain Fontugne, Kensuke Fukuda, Toshiha Sugawara
  • Journal Title: Elsevier, Computer Communications Volume: 36(5) Issue: 5 Pages: 575-588
  • DOI: 10.1016/j.comcom.2012.12.002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Report on the SIGCOMM 2011 conference (2012)
  • Author(s): J.W.Byers, J.C.Mogul, F.Adib, J.Aikat, D.Chasaki, M.H.Chen, M.Chetty, R.Fontugne, V.Gabale, L.Gyarmati, K.LaCurts, Q.Liao, M.Mendonca, T.C.Minh, S.H.S.Newaz, P.Prakash, Y.Shvartzshnaider, P.Yalagandula, C.Y.Yang
  • Journal Title: ACM SIGCOMM Computer Communication Review Volume: 42(1) Issue: 1 Pages: 80-96
  • DOI: 10.1145/2096149.2096162
• [Journal Article] A Hough-transform-based Anomaly Detector with an Adaptive Time Interval (2011)
  • Author(s): Romain Fontugne, Kensuke Fukuda
  • Journal Title: ACM Applied Computing Review Volume: Vol.11,No.3 Issue: 3 Pages: 41-51
  • DOI: 10.1145/2034594.2034598
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Visualization Tool for Exploring Multi-scale Network Traffic Anomalies (2011)
  • Author(s): Romain Fontugne, Toshio Hirotsu, Kensuke Fukuda
  • Journal Title: Journal of Networks, Special Issue : Performance Evaluation of Communication Networks and Systems Volume: Vol.6,No.4 Pages: 577-586
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Visual comparison of Network Anomaly Detectors with Chord Diagrams (2014)
  • Author(s): Johan Mazel, Romain Fontugne and Kensuke Fukuda
  • Organizer: Symposium On Applied Computing (SAC2014)
  • Place of Presentation: Gyeongju, Korea
  • Year and Date: 2014-03-24
• [Presentation] Mining Anomalous Electricity Consumption using Ensemble Empirical Mode Decomposition (2013)
  • Author(s): Romain Fontugne, Nicolas Trem blay, Pierre Borgnat, Patrick Flandrin, and Hiroshi Esaki
  • Organizer: IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
  • Place of Presentation: Vancouver, Canada
• [Presentation] Nine Years of Observing Traffic Anomalies : Trending Analysis in Backbone Networks (2013)
  • Author(s): Youngjoon Won, Romain Fontugne, Kenjiro Cho, Hiroshi Esaki, Kensuke Fukuda
  • Organizer: IFIP/IEEE International Symposium on Integrated Network Management (IM 2013)
  • Place of Presentation: Ghent, Belgium (to appear)
• [Presentation] Strip, Bind, and Search : A Method for Identifying Abnormal Energy Consumption in Buildings (2013)
  • Author(s): Romain Fontugne, Jorge Ortiz, Nicolas Tremblay, Pierre Borgnat, Patrick Flandrin, Kensuke Fukuda, David Culler, and Hiroshi Esaki
  • Organizer: ACM/IEEE IPSN'13
  • Place of Presentation: Philadelphia, PA, USA
• [Presentation] Improving an SVD-based combination strategy of anomaly detectors fortraffic labelling (2012)
  • Author(s): Johan Mazel, Romain Fontugne, Hiroshi Esaki, Kensuke Fukuda
  • Organizer: The 8th Asian Internet Engineering Conference(AINTEC 2012)
  • Place of Presentation: Bangkok, Thailand
  • Year and Date: 2012-11-16
• [Presentation] Empirical Mode Decomposition for Intrinsic-Relationship Extraction in Large Sensor Deployments (2012)
  • Author(s): Romain Fontugne, Jorge Ortiz, David Culler, Hiroshi Esaki
  • Organizer: First International Workshop on Internet of Things Applications (CPS Week 2012)
  • Place of Presentation: Beijing, China
  • Year and Date: 2012-04-16
• [Presentation] Disasters seen through Flickr cameras (2011)
  • Author(s): Romain Fontugne, Youngjoon Won, Kenjiro Cho, Kensuke Fukuda
  • Organizer: ACM CoNEXT 2011 Special Workshop on the Internet and Disasters
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-12-06
• [Remarks]
  • URL: http://www.fukuda-lab.org/mawilab/
• [Remarks]
  • URL: http://www.necoma-project.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www.fukuda-lab.org/mawilab/
• [Remarks]
  • URL: http://www.fukuda-lab.org/mawilab/
• [Remarks]
  • URL: http://www.fukuda-lab.org/~romain/