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Design and Implementation of SDN-Based Proactive Firewall System in Collaboration with Domain Name Resolution 도메인 이름 확인과 협력하여 SDN 기반 사전 방화벽 시스템 설계 및 구현

Hiroya IKARASHI, Yong JIN, Nariyoshi YAMAI, Naoya KITAGAWA, Kiyohiko OKAYAMA

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요약 :

방화벽 시스템, IDS/IPS(침입탐지시스템/침입방지시스템) 등의 보안시설은 사이버 위협에 대한 근본적인 솔루션이 되었습니다. 사이버 공격 전술이 급격하게 변화함에 따라 수신 트래픽에 대한 DPI(Deep Packet Inspection), SPI(Stateful Packet Inspection)와 같은 세부 조사가 필요해지고, 이로 인해 네트워크 처리량이 감소하게 됩니다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 도메인 이름 확인과 협력하여 SDN(Software Defined Network) 기반의 사전 예방적 방화벽 시스템을 제안한다. 시스템은 두 개의 방화벽 장치(경량 및 일반)로 구성되며 SDN 컨트롤러와 내부 권한 있는 DNS 서버의 협력을 통해 클라이언트의 들어오는 트래픽을 확인하기 위해 적절한 장치가 할당됩니다. 내부 권한 있는 DNS 서버는 이름 확인 단계에서 외부 DNS 전체 확인자로부터 EDNS(Extension Mechanisms for DNS) 클라이언트 서브넷 옵션을 사용하여 클라이언트 IP 주소를 획득하고 클라이언트 IP 주소를 SDN 컨트롤러에 알립니다. SDN 컨트롤러는 화이트리스트와 블랙리스트의 클라이언트 IP 주소를 확인하여 클라이언트에서 들어오는 트래픽을 조사하기 위한 적절한 방화벽 장치를 할당합니다. 결과적으로 신뢰할 수 있는 클라이언트에서 들어오는 트래픽은 경량 방화벽 장치로 전달되고 다른 클라이언트에서는 일반 방화벽 장치로 전달됩니다. 결과적으로 들어오는 트래픽을 방화벽 장치에 적절하게 분배하고 혼잡을 완화할 수 있습니다. 우리는 프로토타입 시스템을 구현하고 로컬 실험 네트워크에서 성능을 평가했습니다. 결과를 바탕으로 프로토타입 시스템이 Flooding 공격이 없을 때 기대되는 기능과 허용 가능한 성능을 제공하는 것을 확인했습니다. 또한 ICMP 플러딩 공격 시 프로토타입 시스템이 기존 방화벽 시스템보다 더 나은 성능을 보이는 것을 확인했다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Information Vol.E101-D No.11 pp.2633-2643
발행일
2018/11/01
공개일
2018/08/22
온라인 ISSN
1745-1361
DOI
10.1587/transinf.2017ICP0014
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Information and Communication System Security)
범주
네트워크 보안

작성자

Hiroya IKARASHI
  Tokyo University of Agriculture and Technology
Yong JIN
  Tokyo Institute of Technology
Nariyoshi YAMAI
  Tokyo University of Agriculture and Technology
Naoya KITAGAWA
  Tokyo University of Agriculture and Technology
Kiyohiko OKAYAMA
  Okayama University

키워드