센서 네트워크에서 AODV 라우팅 정보 변조공격에 대한 분석

Abstract

센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅 구현을 위한 기반 네트워크 중의 하나로 그 중요성이 점차 부각되고 있으며, 네트워크 특성상 보안 기술 또한 기반 기술과 함께 중요하게 인식되고 있다. 현재까지 진행된 센서 네트워크 보안 기술은 암호화에 의존하는 인증 구조나 키 관리 구조에 대한 연구가 주를 이루었다. 그러나 센서 노드는 쉽게 포획이 가능하고 암호화 기술을 사용하는 환경에서도 키가 외부에 노출되기 쉽다. 공격자는 이를 이용하여 합법적인 노드로 가장하여 내부에서 네트워크를 공격할 수 있다. 따라서 네트워크의 보안을 보장하기 위해서는 실행 가능한 내부 공격 및 그 영향에 대한 분석이 필요하며 이를 통해 내부 공격에 대비한 안전한 메커니즘이 개발되어야 한다. 본 논문에서는 애드 혹 네트워크의 대표적인 라우팅 프로토콜이며, 센서 네트워크에서도 적용 가능한 AODV (Ad-hoc On-Demand Distance Vector) 프로토콜 분석을 통해 라우팅시 가능한 내부 공격을 모델링하고 이를 탐지할 수 있는 메커니즘을 제안하였다. 모델링한 공격은 AODV 프로토콜에서 사용하는 메시지를 변조하여 정상 노드들이 공격자를 통한 경로를 선택하게 만드는 것을 목표로 한다. 이러한 공격은 패킷스니핑 및 선택적 혹은 전 트래픽의 필터링과 변조 공격의 기본이 될 수 있다. 시뮬레이션을 통해 내부 공격이 정상 트래픽에 미치는 영향을 분석하였고, 흡수 정보를 이용한 간단한 탐지 메커니즘을 제안하였다. Sensor networks consist of many tiny sensor nodes that collaborate among themselves to collect, process, analyze, and disseminate data. In sensor networks, sensor nodes are typically powered by batteries, and have limited computing resources. Moreover, the redeployment of nodes by energy exhaustion or their movement makes network topology change dynamically. These features incur problems that do not appear in traditional, wired networks. Security in sensor networks is challenging problem due to the nature of wireless communication and the lack of resources. Several efforts are underway to provide security services in sensor networks, but most of them are preventive approaches based on cryptography. However, sensor nodes are extremely vulnerable to capture or key compromise. To ensure the security of the network, it is critical to develop suity mechanisms that can survive malicious attacks from "insiders" who have access to the keying materials or the full control of some nodes. In order to protect against insider attacks, it is necessary to understand how an insider can attack a sensor network. Several attacks have been discussed in the literature. However, insider attacks in general have not been thoroughly studied and verified. In this paper, we study the insider attacks against routing protocols in sensor networks using the Ad-hoc On-Demand Distance Vector (AODV) protocol. We identify the goals of attack, and then study how to achieve these goals by modifying of the routing messages. Finally, with the simulation we study how an attacker affects the sensor networks. After we understand the features of inside attacker, we propose a detect mechanism using hop count information.