APT 공격 대응을 위한 효율적이고 강력한 프로베넌스 그래프 기반 방어 체계

핵심 개념

프로베넌스 그래프 기반 APT 방어 체계를 통해 측면 공격 체인 재구성, APT 회피 행위 탐지, 적대적 하위 그래프 방어를 효과적으로 수행할 수 있다.

초록

본 논문은 APT(Advanced Persistent Threat) 공격에 대한 효율적이고 강력한 방어 체계를 제안한다. APT 공격은 정교한 조직화, 은밀한 실행, 장기적인 지속성, 다양한 분야의 가치 있는 자산 타겟팅 등의 특징을 가지고 있어 중요한 사이버 보안 과제로 대두되고 있다.
프로베넌스 그래프 기반 커널 수준 감사는 복잡한 네트워크 환경에서 가시성과 추적성을 높이는 유망한 접근법으로 주목받고 있다. 그러나 여전히 복잡한 측면 공격 체인 재구성, 동적 회피 행위 탐지, 적대적 하위 그래프 방어 등의 과제가 존재한다.
이를 해결하기 위해 본 논문은 다음과 같은 3가지 핵심 기술을 제안한다:

네트워크 수준 분산 프로베넌스 그래프 감사 모델: 비용 효율적인 측면 공격 체인 재구성을 위해 인과관계 보존 집계(CPA) 및 선형 판별 분석(LDA) 기반 가중치 그래프 집계 기법을 활용한다.

신뢰 기반 동적 APT 회피 행위 탐지 전략: 시간 상관관계와 신뢰 평가를 통해 APT 회피 행위를 효과적으로 탐지한다.

HMM 기반 적대적 하위 그래프 방어 전략: 빠른 적대적 하위 그래프 모델링과 은닉 마르코프 모델(HMM) 기반 자가 진화 탐지 기법을 통해 프로베넌스 그래프 기반 APT 방어의 강건성을 높인다.

제안된 기술들은 프로토타입 구현과 실험을 통해 그 효과성이 검증되었다. 또한 향후 연구 방향으로 프로베넌스 그래프와 지식 그래프의 융합, 무결성 있는 프로베넌스 그래프 저장, 협력적이고 프라이버시 보호적인 위협 정보 공유, 클라우드 및 엣지 환경과의 통합 등이 제시되었다.

통계

APT 공격은 정부, 주요 인프라, 기업 등 다양한 분야에서 약 60%의 사이버 공격을 차지한다.
제안된 네트워크 수준 프로베넌스 그래프 감사 모델은 기존 접근법 대비 측면 공격 체인 재구성 시간을 3시간에서 3분 이내로 단축할 수 있다.
제안된 신뢰 기반 APT 회피 행위 탐지 전략은 기존 확률론적 신뢰 모델 대비 더 정확한 신뢰 평가 결과를 보여준다.
제안된 HMM 기반 적대적 하위 그래프 방어 전략은 다양한 공격 시나리오에서 기존 접근법 대비 평균 20% 이상 높은 탐지율을 달성한다.

인용구

"APT 공격은 정교한 조직화, 은밀한 실행, 장기적인 지속성, 다양한 분야의 가치 있는 자산 타겟팅 등의 특징을 가지고 있어 중요한 사이버 보안 과제로 대두되고 있다."
"프로베넌스 그래프 기반 커널 수준 감사는 복잡한 네트워크 환경에서 가시성과 추적성을 높이는 유망한 접근법으로 주목받고 있다."
"제안된 기술들은 프로토타입 구현과 실험을 통해 그 효과성이 검증되었다."

핵심 통찰 요약

Combating Advanced Persistent Threats: Challenges and Solutions

by Yuntao Wang,... 게시일 arxiv.org 04-15-2024

https://arxiv.org/pdf/2309.09498.pdf

더 깊은 질문

프로베넌스 그래프와 지식 그래프의 융합을 통해 APT 탐지 정확도를 더욱 향상시킬 수 있는 방법은 무엇일까

프로베넌스 그래프와 지식 그래프의 융합은 APT 탐지의 정확성을 향상시키는 중요한 요소입니다. 이를 위해 두 그래프를 통합하여 시맨틱 간극을 줄이고 위협 프로베넌스를 강화하는 것이 필요합니다. 먼저, 프로베넌스 그래프는 시스템 상호작용을 세밀하게 기록하므로 이러한 세부 정보를 활용하여 지식 그래프에 통합할 수 있습니다. 이를 통해 시스템 상호작용의 의미론적 이해를 높이고 APT 공격에 대한 포괄적인 통찰력을 제공할 수 있습니다. 또한, 지식 그래프는 의미적 맥락을 제공하므로 프로베넌스 그래프의 세부 정보를 보완하여 APT 공격을 더 정확하게 식별할 수 있습니다. 이러한 융합은 APT 탐지의 정확성과 효율성을 향상시키는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

프로베넌스 그래프의 무결성을 보장하기 위한 암호화 및 분산 저장 기술은 어떻게 발전할 수 있을까

프로베넌스 그래프의 무결성을 보장하기 위한 암호화 및 분산 저장 기술은 계속 발전해야 합니다. 먼저, 디지털 서명 및 안전한 해싱과 같은 암호화 기술을 활용하여 그래프의 무결성을 보호할 수 있습니다. 또한, 블록체인과 같은 불변의 분산원장 기술을 도입하여 변조 위협에 대응할 수 있습니다. 그러나 암호화된 데이터의 효율적인 쿼리 및 분산 환경에서의 액세스 제어 관리와 같은 문제에 대한 연구가 필요합니다. 무결성을 보장하는 메커니즘을 개발하는 것은 프로베넌스 기반 APT 감사의 신뢰성을 유지하는 데 중요합니다.

APT 위협 정보 공유를 위한 협력적이고 프라이버시 보호적인 프레임워크는 어떻게 설계될 수 있을까

APT 위협 정보 공유를 위한 협력적이고 프라이버시 보호적인 프레임워크를 설계하는 것은 중요합니다. 조직은 기밀성과 개인 정보 보호 문제로 인해 민감한 데이터를 공유하기를 주저할 수 있습니다. 이러한 이슈를 해결하기 위해 민감한 정보를 노출하지 않고도 프라이버시를 보호하면서 CTI를 집계하고 공유할 수 있는 프레임워크가 필요합니다. 또한, 데이터 형식을 표준화하고 협력을 장려하는 방법에 대한 연구가 필요합니다. 프라이버시 보호적인 CTI 집계 및 공유는 민감한 정보를 노출하지 않으면서 협력을 촉진하는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.