未知のサイバー攻撃を検知追跡するセンサーシステムの構築

• 研究課題/領域番号: 23300025
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 国立情報学研究所 (2015); 名古屋大学
• 研究代表者: 高倉 弘喜 国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (70281144)
• 研究協力者: 荒木 翔平 ; 淵上 智史 ; 福島 達也 ; 長谷川 皓一 ; 廣野 壮志 ; 蛭田 将平 ; Song Jungsuk ; 岸本 和也 ; 北川 直哉 ; 孫 英敬 ; 佐藤 正明 ; 柳瀬 駿 ; 鐘 揚
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2012年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: サイバーセキュリティ / 攻撃検知 / 未知攻撃 / 機械学習 / Fuzzy hashing / SVM / ハニーポット / マルウェア検知 / サイバー攻撃対策 / 未知攻撃対策 / 標的型攻撃対策 / 標的型攻撃 / ゼロデイ攻撃 / トラフィック解析 / 情報セキュリティ / サイバー攻撃 / データマイニング / セキュア・ネットワーク / ネットワーク / インターネット高度化

研究成果の概要

本研究では、まず、IoT装置も含めた様々な装置に対するサイバー攻撃を観測するIPv6ベースのハニーポットを開発した。また、 疑わしいトラフィックを識別するSVMベースのアルゴリズムを提案した。さらに、それらのトラフィック中で、マルウェアによって引き起こされる通信を検出する、ファジーハッシュベースのアルゴリズムも開発した。一方で、正常なデータと悪意ある通信に完全に分離された教師データを準備することは不可能であるため、これらのアルゴリズムは、教師データなしで利用できるように開発した。
これらの技術を、実環境または実ネットワークから得られたベンチマークデータで評価し、それらの有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] 標的型攻撃に対するインシデント対応支援システム (2016)
  • 著者名/発表者名: 長谷川皓一, 山口由紀子, 嶋田創, 高倉弘喜
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 57 ページ: 836-848
  • NAID: 170000130896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unknown Attack Detection by Multistage One-Class SVM Focusing on Communication Interval (2014)
  • 著者名/発表者名: Shohei Araki, Yukiko Yamaguchi, Hajime Shimada and Hiroki Takakura
  • 雑誌名: The 2014 Cybersecurity Data Mining Competition and Workshop, Neural Information Processing Lecture Notes in Computer Science, Vol.8836, pp.325-332, Oct. 2014. 巻: 8836 ページ: 325-332
  • DOI: 10.1007/978-3-319-12643-2_40
  • ISBN: 9783319126425, 9783319126432
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a Secure Traffic Analysis System to Trace Malicious Activities on Internal Networks (2014)
  • 著者名/発表者名: Soshi Hirono, Yukiko Yamaguchi, Hajime Shimada, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: The 38th Annual International Computers, Software and Applications Conference (COMPSAC2014) 巻: 1 ページ: 305-310
  • DOI: 10.1109/compsac.2014.41
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Countermeasure Recommendation System against Targeted Attacks with Preserving Continuity of Internal Networks (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Hasegawa, Yukiko Yamaguchi, Hajime Shimada, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: The 38th Annual International Computers, Software and Applications Conference (COMPSAC2014) 巻: 1 ページ: 400-405
  • DOI: 10.1109/compsac.2014.63
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 通信挙動の特異性を利用したspam送信ホスト検出システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北川直哉, 高倉弘喜, 鈴木常彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: Vol.J97-D, No.5
  • 査読あり
• [雑誌論文] ARIGUMA Code Analyzer: Efficient Variant Detection by Identifying Common Instruction Sequences in Malware Families (2013)
  • 著者名/発表者名: Yang Zhong, Hirofumi Yamaki, Yukiko Yamaguchi, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: COMPSAC 2013 巻: なし
  • 査読あり
• [雑誌論文] 再送動作のリアルタイム検出によるspam判別手法の実装と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北川直哉, 高倉弘喜, 鈴木常彦
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: J96-D ページ: 552-561
  • NAID: 110009593023
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Advanced Security Event Visualization Method for Identifying Real Cyber Attacks (2013)
  • 著者名/発表者名: Jungsuk Song, Takayuki Itoh, GilHa Park, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: Applied Mathematics & Information Sciences 巻: なし
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Malware Classification Method based on Similarity of Function Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Yang Zhong, Hirofumi Yamaki and Hiroki Takakura
  • 雑誌名: The 3rd Workshop on Network Technologies for Security, Administration and Protection 巻: なし ページ: 256-261
  • DOI: 10.1109/saint.2012.48
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unknown Attacks Detection Using Feature Extraction from Anomaly-based IDS Alerts (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Sato, Hirofumi Yamaki and Hiroki Takakura
  • 雑誌名: The 3rd Workshop on Network Technologies for Security, Administration and Protection 巻: なし ページ: 273-277
  • DOI: 10.1109/saint.2012.51
  • 査読あり
• [雑誌論文] An adaptive honeypot system to capture IPv6 address scans (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Kishimoto, Kenji Ohira, Yukiko Yamaguchi, Hirofumi Yamaki, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: 2012 ASE International Conference on Cyber Security 巻: なし
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Anti-spam Method Via Real-time Retransmission Detection (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoya KITAGAWA, Hiroki TAKAKURA, Tsunehiko SUZUKI
  • 雑誌名: The 18th IEEE International Conference on Networks 巻: なし
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unknown Attacks Detection Using Feature Extraction from Anomaly-based IDS Alerts (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaaki Sato, Hirofumi Yamaki, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: 3rd Workshop on Network Technologies for Security, Administration and Protection (NETSAP2012) 巻: (採録決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Malware Classification Method based on Similarity of Function Structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Yang Zhong, Hirofumi Yamaki, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: The Third Workshop on Network Technologies for Security, Administration and Protection 巻: (採録決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Grid-Based Clustering for Low-Overhead Anomaly Intrusion Detection (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhong Yang, Hirofumi Yamaki, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: The Fifth International Conference on Network and System Security (NSS2011) ページ: 17-24
  • DOI: 10.1109/icnss.2011.6059955
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improving Performance of Anomaly-based IDS by Combining Multiple Classifiers (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Kishimoto, Hirofumi Yamaki, Hiroki Takakura
  • 雑誌名: 2nd Workshop on Network Technologies for Security, Administration and Protection (NETSAP2011) ページ: 366-371
  • DOI: 10.1109/saint.2011.70
  • 査読あり
• [学会発表] An Automated ACL Generation System for Secure Internal Network (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Hasegawa, Yukiko Yamaguchi, Hajime Shimada, Hiroki Takakura,
  • 学会等名: The 6th Workshop on Network Technologies for Security, Administration and Protection
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2016-06-10
  • 国際学会
• [学会発表] An Incident Response Support System Based on Seriousness of Infection (2016)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Hasegawa, Yukiko Yamaguchi, Hajime Shimada, Hiroki Takakura,
  • 学会等名: The 30th International Conference on Information Networking
  • 発表場所: Kota Kinabalu, Malaysia
  • 年月日: 2016-01-13
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation on Malware Classification by Combining Traffic Analysis and Fuzzy Hashing of Malware Binary (2015)
  • 著者名/発表者名: Sohei Hiruta, Yukiko Yamaguchi, Hajime Shimada, Hiroki Takakura
  • 学会等名: The 2015 International Conference on Security and Management
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2015-07-27
  • 国際学会
• [学会発表] Detecting Malicious Inputs of Web Application Parameters using Character Class Sequences (2015)
  • 著者名/発表者名: Yang ZHONG, Hiroshi ASAKURA, Hiroki TAKAKURA, Yoshihito OSHIMA
  • 学会等名: The 39th Annual International Computers, Software and Applications Conference
  • 発表場所: Taichung, Taiwan
  • 年月日: 2015-07-01
  • 国際学会
• [学会発表] Malware Classification Method Based on Sequence of Traffic Flow (2015)
  • 著者名/発表者名: Hyoyoung Lim, Yukiko Yamaguchi, Hajime Shimada, Hiroki Takakura
  • 学会等名: 1st International Conference on Informaiton Systems Security and Privacy, Feb. 2015
  • 発表場所: Angers, Loire Valley, France
  • 年月日: 2015-02-09 – 2015-02-11
• [学会発表] Network Access Control by FPGA-Based Network Switch using HW/SW Cooperated IDS (2014)
  • 著者名/発表者名: Shun Yanase, Hajime Shimada, Yukiko Yamaguchi, Hiroki Takakura
  • 学会等名: Technical Committee on Internet Architecture (IA)
  • 発表場所: Chiang Mai, Thailand
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-06
• [学会発表] ネットワークトラフィックフローにおけるシーケンスパターンに基づくマルウェア分類手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林孝英、山口由紀子、嶋田創、高倉弘喜
  • 学会等名: Computer Security Symposium 2014
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-10-22 – 2014-10-24
• [学会発表] HW/SW協調によるアノマリ検知の高速化のためのFPGA部実装 (2014)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬駿, 嶋田創, 山口由紀子, 高倉弘喜
  • 学会等名: 第66回CSEC・第10回SPT合同研究発表会
  • 発表場所: 函館
  • 年月日: 2014-07-03 – 2014-07-04
• [学会発表] 自動ネットワーク構成システムにおける管理ポリシー記述手法の実装 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩田実里, 山口由紀子, 嶋田創, 高倉弘喜
  • 学会等名: インターネットアーキテクチャ研究会（IA）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-06-05 – 2014-06-06
• [学会発表] A Countermeasure Recommendation System against Targeted Attacks with Preserving Continuity of Internal Networks (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Hasegawa，Yukiko Yamaguchi，Hajime Shimada，Hiroki Takakura
  • 学会等名: The 38th Annual International Computers, Software and Applications Conference
  • 発表場所: Vasteras, Sweden
• [学会発表] Development of a Secure Traffic Analysis System to Trace Malicious Activities on Internal Networks (2014)
  • 著者名/発表者名: Soushi Hirono, Yukiko Yamaguchi，Hajime Shimada，Hiroki Takakura
  • 学会等名: The 38th Annual International Computers, Software and Applications Conference
  • 発表場所: Vasteras, Sweden
• [学会発表] ARIGUMA Code Analyzer: Efficient Variant Detection by Identifying Common Instruction Sequences in Malware Families (2013)
  • 著者名/発表者名: Yang Zhong, Hirofumi Yamaki, Yukiko Yamaguchi, Hiroki Takakura
  • 学会等名: The 37th Annual International Computers, Software and Applications Conference
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] New Detection Technologies to Mitigate Damage of Targeted Attacks (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Takakura
  • 学会等名: The 6th International Workshop on Data Mining and Cybersercurity
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 招待講演
• [学会発表] 組織内部攻撃に対するリスク緩和のためのネットワーク設計支援システムの提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川皓一, 新 麗, 加藤雅彦, 山口由紀子, 八槇博史, 高倉弘喜
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 広島県
• [学会発表] A lightweight method to discriminate spamming hosts by periodically changing DNS response (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoya Kitagawa, Hiroki Takakura, Tsunehiko Suzuki
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: タイ
• [学会発表] Transparent Server Migration between Datacenters by Utilizing OpenFlow (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Fukushima, Hirofumi Yamaki, Yukiko Yamaguchi, Hiroki Takakura
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: タイ
• [学会発表] OpenFlowを用いた広域サーバマイグレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 福島達也, 八槇博史, 山口由紀子, 高倉弘喜
  • 学会等名: FIT2012 第11回情報科学技術フォーラム
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] マルウェアのオペコードに着目した高速な分類手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鐘揚, 八槇博史, 山口由紀子, 高倉弘喜
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 東京都
• [学会発表] 深刻化するサイバー攻撃の現状とその背景 ～国内の事例と海外の事例にみるAPT対応の違いと今後の方向性～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 高倉弘喜
  • 学会等名: Interop2012
  • 発表場所: 千葉県
  • 招待講演
• [学会発表] 新たなタイプの攻撃を背景とした、セキュリティ設計対策モデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 高倉弘喜
  • 学会等名: オープンソースカンファレンス2011
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-06-11
• [図書] 情報セキュリティの基礎(未来へつなぐデジタルシリーズ2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 石井夏生利、高倉弘喜, 他
  • 総ページ数: 240
  • 出版者: 共立出版