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모드버스 통신 패턴 학습에 기반한 비정상 트래픽 탐지 장치 및 방법(Modbus Communication Pattern Learning Based Abnormal Traffic Detection Apparatus and Method)

  • 기술번호 : KST2016005220
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 모드버스 통신 패턴 학습에 기반한 비정상 트래픽 탐지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 모드버스 통신 패턴 학습에 기반한 비정상 트래픽 탐지 장치는 Modbus/TCP 프로토콜 상의 비정상 트래픽을 조기에 탐지하고 대응할 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 모드버스 통신 패턴 학습에 기반한 여러 다양한 형태의 비정상 트래픽을 탐지할 수 있다. 즉, 제어시스템의 안전한 운영을 방해할 수 있는 비정상 트래픽을 조기에 탐지함으로써, 제어시스템 간의 통신 서비스를 안정적으로 제공할 수 있다. 특히 Modbus/TCP 프로토콜 상의 효과적인 비정상 트래픽을 조기에 탐지할 수 있어서, 제어시스템 인트라넷 내의 보안위협에 대한 신속한 발견 및 대응으로 서비스의 신뢰성을 높일 수 있고 가용성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
Int. CL H04L 12/70 (2013.01) H04L 12/26 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020140080790 (2014.06.30)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2016-0002058 (2016.01.07) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 N
심사청구항수 20

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김병구 대한민국 대전광역시 유성구
2 강동호 대한민국 대전광역시 유성구
3 나중찬 대한민국 대전광역시 유성구
4 손선경 대한민국 대전광역시 유성구
5 허영준 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인지명 대한민국 서울특별시 강남구 남부순환로**** 차우빌딩*층

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2014.06.30 수리 (Accepted) 1-1-2014-0613181-32
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
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번호 청구항
1 1
소정기간 동안 원격지 자원을 감시하는 제어시스템의 Modbus/TCP 통신시 발생한 트래픽을 모니터링 하고, 모니터링된 상기 트래픽을 토대로 모드버스 통신 패턴을 생성하는 통신패턴 분류기; 및생성된 상기 모드버스 통신 패턴을 기반으로 상기 제어시스템의 비정상 트래픽을 탐지하는 비정상 행위 탐지기를 포함하는 비정상 트래픽 탐지 장치
2 2
제1항에 있어서,상기 통신패턴 분류기는 상기 제어시스템의 클라이언트에 의해 생성된 모드버스 요청 메시지를 수집하여 상기 모드버스 요청 메시지를 토대로 상기 모드버스 통신 패턴을 생성하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
3 3
제2항에 있어서,상기 통신패턴 분류기는 상기 모드버스 요청 메시지의 목적지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 모드버스 통신 패턴에 포함된 서버 테이블에 등록되어 있는지 여부를 판단하고, 판단결과, 상기 목적지 주소 값와 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 등록되어 있지 않은 경우, 상기 목적지 주소 값을 상기 서버 테이블에 등록하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
4 4
제2항에 있어서,상기 통신패턴 분류기는 상기 모드버스 요청 메시지의 근원지 주소 값/목적지 주소 값/유닛 아이디 값/명령 코드 값(SIP/UIP/UID/FCode)조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 모드버스 통신 패턴에 포함된 명령어 테이블에 등록되어 있는지 여부를 판단하고, 판단결과, 상기 SIP/UIP/UID/FCode조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 명령어 테이블에 등록되어 있지 않은 경우, 상기 SIP/UIP/UID/FCode조합 정보를 상기 명령어 테이블에 등록하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
5 5
제1항에 있어서,상기 통신패턴 분류기는 상기 제어시스템의 클라이언트에 의해 생성된 모드버스 요청 메시지를 수집하고, 수집된 상기 모드버스 요청 메시지를 토대로 상기 모드버스 통신 패턴으로서, 서버 테이블 및 명령어 테이블의 엔트리를 생성하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
6 6
제5항에 있어서,상기 통신패턴 분류기는 서버 주소 값 및 유닛 아이디 값을 포함하는 상기 서버 테이블의 엔트리와 근원지 주소 값, 목적지 주소 값, 유닛 아이디 값 및 명령 코드 값을 포함하는 상기 명령어 테이블의 엔트리를 생성하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
7 7
제1항에 있어서,상기 비정상 행위 탐지기는 상기 제어시스템의 클라이언트로부터 수신된 모드버스 요청 메시지와 생성된 상기 모드버스 통신 패턴을 기반으로 상기 제어시스템의 Modbus/TCP 통신시 비정상 트래픽을 탐지하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
8 8
제7항에 있어서,상기 비정상 행위 탐지기는 상기 모드버스 요청 메시지의 근원지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 모드버스 통신 패턴에 포함된 서버 테이블에 존재하는지 여부를 판단하고, 판단결과, 상기 근원지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재할 경우, 상기 근원지 주소 값에 대응되는 서버를 비정상 서버로 판단하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
9 9
제8항에 있어서,상기 비정상 행위 탐지기는 상기 판단결과, 상기 근원지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 모드버스 요청 메시지의 목적지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재하는지 여부를 판단하고, 판단결과 상기 목적지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 목적지 주소 값에 대응되는 서버를 알 수 없는 서버로 판단하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
10 10
제9항에 있어서,상기 비정상 행위 탐지기는 상기 목적지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재할 경우, 상기 모드버스 요청 메시지의 SIP/UIP/UID/FCode 조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 모드버스 통신 패턴에 포함된 명령어 테이블에 존재하는지 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 비정상 명령어 레벨을 설정하며, 설정된 결과를 토대로 경보가 발생하도록 하는 것인 비정상 트래픽 탐지 장치
11 11
소정기간 동안 원격지 자원을 감시하는 제어시스템의 Modbus/TCP 통신시 발생한 트래픽을 모니터링 하고, 모니터링된 상기 트래픽을 토대로 모드버스 통신 패턴을 생성하는 단계; 및생성된 상기 모드버스 통신 패턴을 기반으로 상기 제어시스템의 비정상 트래픽을 탐지하는 단계를 포함하는 비정상 트래픽 탐지 방법
12 12
제11항에 있어서, 상기 생성하는 단계는,상기 제어시스템의 클라이언트에 의해 생성된 모드버스 요청 메시지를 수집하는 단계; 및수집된 상기 모드버스 요청 메시지를 토대로 상기 모드버스 통신 패턴으로서, 서버 테이블 및 명령어 테이블의 엔트리를 생성하는 단계를 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
13 13
제12항에 있어서, 상기 엔트리를 생성하는 단계는,상기 모드버스 요청 메시지의 목적지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 모드버스 통신 패턴에 포함된 서버 테이블에 등록되어 있지 않은 경우, 상기 목적지 주소 값을 상기 서버 테이블에 등록하는 단계;상기 모드버스 요청 메시지의 SIP/UIP/UID/FCode조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 모드버스 통신 패턴에 포함된 명령어 테이블에 등록되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및판단결과, 상기 SIP/UIP/UID/FCode조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 명령어 테이블에 등록되어 있지 않은 경우, 상기 SIP/UIP/UID/FCode조합 정보를 상기 명령어 테이블에 등록하는 단계를 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
14 14
제11항에 있어서, 상기 제어시스템의 비정상 트래픽을 탐지하는 단계는,상기 제어시스템의 클라이언트로부터 수신된 모드버스 요청 메시지와 생성된 상기 모드버스 통신 패턴을 기반으로 상기 제어시스템의 Modbus/TCP 통신시 비정상 트래픽을 탐지하는 단계를 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 Modbus/TCP 통신시 비정상 트래픽을 탐지하는 단계는,상기 모드버스 요청 메시지의 근원지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 모드버스 통신 패턴에 포함된 서버 테이블에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및판단결과, 상기 근원지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재할 경우, 상기 근원지 주소 값에 대응되는 서버를 비정상 서버로 판단하는 단계를 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
16 16
제15항에 있어서, 상기 Modbus/TCP 통신시 비정상 트래픽을 탐지하는 단계는,상기 판단결과, 상기 근원지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 모드버스 요청 메시지의 목적지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및 판단결과, 상기 목적지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 목적지 주소 값에 대응되는 서버를 알 수 없는 서버로 판단하는 단계를 더 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
17 17
제16항에 있어서, 상기 Modbus/TCP 통신시 비정상 트래픽을 탐지하는 단계는,상기 목적지 주소 값과 동일한 서버 주소 값이 상기 서버 테이블에 존재할 경우, 상기 모드버스 요청 메시지의 SIP/UIP/UID/FCode조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 모드버스 통신 패턴에 포함된 명령어 테이블에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및판단결과에 따라 비정상 명령어 레벨을 설정하고, 설정된 결과를 토대로 경보를 발생하는 단계를 더 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
18 18
제17항에 있어서, 상기 경보를 발생하는 단계는,상기 SIP/UIP/UID/FCode조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 명령어 테이블에 존재하지 않는 경우, SIP/FCode조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 명령어 테이블에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및판단결과, 상기 SIP/FCode조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 명령어 테이블에 존재할 경우, 상기 비정상 명령어 레벨을 최저 위험 레벨로 설정하는 단계를 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
19 19
제18항에 있어서, 상기 경보를 발생하는 단계는,상기 SIP/FCode조합 정보와 동일한 조합 정보가 상기 명령어 테이블에 존재하지 않는 경우, FCode가 상기 명령어 테이블에 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및판단결과 상기 FCode가 상기 명령어 테이블에 존재하지 않는 경우, 상기 비정상 명령어 레벨을 최고 위험 레벨로 설정하는 단계를 더 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
20 20
제19항에 있어서, 상기 경보를 발생하는 단계는, 상기 FCode가 상기 명령어 테이블에 존재할 경우, 상기 비정상 명령어 레벨을 상기 최저 위험 레벨 및 상기 최고 위험 레벨의 중간 위험 레벨로 설정하는 단계를 더 포함하는 것인 비정상 트래픽 탐지 방법
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1 US09699204 US 미국 FAMILY
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1 舊지경부 ETRI 산업원천기술개발사업(지식정보보안) 파이프라인 시설의 가용성 확보를 위한 제어시스템 인트라넷 보호용 침해사고 이상징후 탐지 및 다중계층 대응기술 개발