공격 체인 차단을 위한 동적 신뢰 기반 서비스 기능 체인 배치 방법

Deqiang ZHOU ,  

Xinsheng JI ,  

Wei YOU ,  

Hang QIU ,  

Jie YANG ,  

Yu ZHAO ,  

Mingyan XU ,  

Abstract

가상 네트워크 기능(VNF)을 조합하고 보안 속성을 고려하여 자원을 할당함으로써 서비스 기능 체인(SFC)의 보안 능력을 향상시키는 것은 클라우드 환경의 취약점 위협을 해결할 수 있으며, 이는 배치 단계에서 SFC 보안을 시도하는 중요한 수단이다. 그러나 기존 연구들은 신뢰성에 기반한 SFC 배치 완료 시 다단계 공격 체인의 취약점 상관관계를 고려하지 않는다. 이로 인해 기존 보안 오케스트레이션 방법들은 네트워크 엔터티 간 신뢰성 차이를 무시하고 로컬 신뢰 최적화에만 집중하며; 이러한 단계들이 공격 체인을 효과적으로 차단하여 SFC를 보호한다. 본 논문에서는 취약점 상관관계로 인해 발생하는 네트워크 엔터티 간 차별화된 신뢰성을 평가하기 위해 혁신적인 계층적 신뢰 모델을 제안한다. 신뢰성 평가를 기반으로 SFC 구성 단계에서 VNF 조합의 가상 신뢰와 SFC 배치 단계에서 물리 노드(PN) 선택의 물리적 신뢰를 전역적으로 고려하여 가능한 한 SFC의 공격 체인을 차단한다. 이를 위해 보안 인식 및 비용 효율적인 SFC 조합 및 배치(SCSCP) 문제를 정수 선형 프로그래밍(ILP) 문제로 공식화했으며, 이는 NP-하드 문제이다. SCSCP 문제를 해결하기 위해 신뢰 및 비용의 공동 전역 최적화(JTCGO) 알고리즘을 제안하여 신뢰성을 동적으로 업데이트하고 VNF 조합 계획 및 PN 선택 계획을 포함하는 SFC 배치 솔루션을 전역적으로 찾는다. 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘이 요청에 대해 최적의 SFC 배치 솔루션을 제공할 수 있으며 제어 가능한 비용으로 SFC 신뢰성을 보장하여 복잡한 보안 환경에서 네트워크 공격으로부터 SFC를 보호함을 보여준다.

Keywords

서비스 기능 체인 (SFC);공격 체인;취약점 상관관계;신뢰성;SFC 구성 및 배치

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