Enhancing the Resilience of Smart Public Services by Immunity-Based Attack Detection

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 25020:Safety engineering-related
• Research Institution: Kanagawa Institute of Technology
• Principal Investigator: Okamoto Takeshi 神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (90350678)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: MQTT / DoS攻撃 / 機械学習 / スマートシティ / IoT / レジリエンス / 侵入検知 / 脆弱性

Outline of Final Research Achievements

In order to determine the effectiveness of our previously proposed technique of “immunity-based attack detection” against denial-of-service attacks in smart public services with IoT, we redesigned, implemented, and tested immunity-based attack detection for public services. The results showed that immunity-based attack detection can prevent denial-of-service attacks with extremely high detection accuracy. We also showed that there is almost no overhead if the size of the communication data is limited to 5,000 bytes. Finally, we demonstrated the practical issues such as memory leaks and CPU resource exhaustion and the feasibility of attacks against machine learning.

Free Research Field

情報セキュリティ

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究成果の社会的意義は免疫的攻撃検知の技術がIoTでスマート化された公共サービスのレジリエンスを強化できることを示したことである。本研究のレジリエンスとは、攻撃によって停止したサービスを自動的に回復する能力と二度目以降の類似の攻撃を未然に検知・防止する能力のことを指す。この回復力によって人手を介さずにサービスを持続できるようになる。研究成果の学術的意義は、従来のヒューリスティックな検知技術と機械学習による検知技術を組み合わせることによって、攻撃の検知・防止だけでなくサービスの回復までカバーする技術を実現したことである。