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JP2023106103A - Traffic analysis apparatus, traffic analysis program, and traffic analysis method - Google Patents

Traffic analysis apparatus, traffic analysis program, and traffic analysis method Download PDF

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JP2023106103A
JP2023106103A JP2022007243A JP2022007243A JP2023106103A JP 2023106103 A JP2023106103 A JP 2023106103A JP 2022007243 A JP2022007243 A JP 2022007243A JP 2022007243 A JP2022007243 A JP 2022007243A JP 2023106103 A JP2023106103 A JP 2023106103A
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JP
Japan
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communication
steady
learning
stationary
traffic data
Prior art date
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Application number
JP2022007243A
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Inventor
康太 土江
Kota Tsuchie
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

Figure 2023106103000001

【課題】 通信パターンを機械学習したモデルを用いて通信機器の異常を検知する際に、誤検知を抑制しつつ、新規通信機器検出時の導入に必要となる処理も抑制する。
【解決手段】 本発明は、トラフィック分析装置に関する。そして、本発明のトラフィック分析装置は、対象ネットワークに接続する通信機器の属性ごとに、定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、通信機器のトラフィックデータから通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定モデルを保持する非定常通信判定モデル保持手段と、それぞれの通信機器の属性を認識する属性認識手段と、非定常通信判定モデルを用いて、の通信機器のトラフィックデータから、通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定処理を行う非定常通信判定手段とを有することを特徴とする。
【選択図】 図1

Figure 2023106103000001

An object of the present invention is to suppress erroneous detection when detecting an abnormality in a communication device using a machine-learned model of a communication pattern, and to suppress processing required for introduction when a new communication device is detected.
SOLUTION: The present invention relates to a traffic analysis device. Then, the traffic analysis apparatus of the present invention uses a learning model obtained by machine-learning a pattern of traffic data in a steady communication state for each attribute of a communication device connected to the target network, and determines whether the communication device Non-stationary communication decision model holding means for holding a non-stationary communication decision model for deciding whether or not it is in a steady communication state, attribute recognition means for recognizing the attributes of each communication device, and the non-stationary communication decision model a non-stationary communication determination means for performing non-stationary communication determination processing for determining whether or not the communication device is in a non-stationary communication state from the traffic data of the communication device.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

この発明は、トラフィック分析装置、トラフィック分析プログラム及びトラフィック分析方法に関し、例えば、インターネットに接続するIoT機器が通信する際のトラフィックデータに基づいてこれらのIoT機器の状態を判定するシステムに適用し得る。 The present invention relates to a traffic analysis device, a traffic analysis program, and a traffic analysis method, and can be applied, for example, to a system that determines the state of IoT devices connected to the Internet based on traffic data when these IoT devices communicate.

従来、IoT機器は、家庭やオフィス、工場など様々な環境で活用されている。しかしながら、IoT機器は従来のPC等の通信機器と比べて十分なセキュリティ対策をとることができない、あるいは対策をしていない場合が多い。例えば、IoT機器は計算資源が限られているため、エージェント型のセキュリティ対策製品を導入できない場合がある。また、人手を介さずに使われるIoT機器の場合、ソフトウェアが長期間アップデートされず脆弱性を保有した状態にある場合がある。 IoT devices have been used in various environments such as homes, offices, and factories. However, in many cases, IoT devices cannot take sufficient security measures, or do not take sufficient security measures, compared to conventional communication devices such as PCs. For example, since IoT devices have limited computational resources, it may not be possible to introduce agent-type security countermeasure products. In addition, in the case of IoT devices that are used without human intervention, the software may not be updated for a long period of time and may have vulnerabilities.

このようなIoT機器のセキュリティ対策として、IoT機器からインターネットへの接続経路上にトラフィックを収集・分析する装置を設置し、トラフィックから異常な通信を検知し対象の機器の通信を遮断するNDR(Network Detection and Response)による対策がある。NDRは、機器にセキュリティエージェントを導入する必要がないため、IoT機器のように計算資源が乏しくエージェント型セキュリティ対策を導入できないような機器を監視する場合に有用である。またエッジネットワークに不正な機器を接続し他の正規機器から秘密情報を盗み出すような内部犯行的な行為は、基幹ネットワークのファイアウォールやプロキシサーバでは検知できない場合があるが、NDRではエッジネットワークの接続ポイントに分析装置を設置することでこのような不正行為も検知することができる。 As a security measure for such IoT devices, a device that collects and analyzes traffic is installed on the connection path from the IoT device to the Internet, and an NDR (Network (Detection and Response). NDR does not require a security agent to be installed in the device, so it is useful for monitoring devices such as IoT devices that lack computing resources and cannot be introduced with agent-type security measures. In addition, internal criminal acts such as connecting unauthorized devices to the edge network and stealing confidential information from other legitimate devices may not be detected by the firewall or proxy server of the backbone network, but NDR is the connection point of the edge network. Such fraud can be detected by installing an analysis device in

従来、NDRで異常検知する方法の一つとして、監視するネットワーク内の機器の普段の通信パターンを学習しておき、普段の通信パターンと乖離した通信があったときに異常検知する、教師なし機械学習を使用する方法がある。教師なし機械学習では、普段と異なるあらゆる通信パターンを異常として検知するため、未知の攻撃であっても検知できる。一方、正規の通信であっても、普段と異なる使われ方をした場合に異常と誤検知してしまう場合があり、誤検知数が多いのが課題である。また、運用中にネットワークに機器が新しく追加される場合、新しい機器の定常通信パターンを学習する必要があり、新規接続されてから異常検知できるまでに時間がかかるのが課題である。 Conventionally, one of the methods of detecting anomalies with NDR is an unsupervised machine that learns the normal communication patterns of devices in the monitored network and detects anomalies when there is communication that deviates from the normal communication pattern. There is a way to use learning. Unsupervised machine learning detects any unusual communication pattern as an anomaly, so even unknown attacks can be detected. On the other hand, even if it is legitimate communication, it may be misdetected as abnormal when it is used in a way that is different from usual, and the number of false positives is large. In addition, when a new device is added to the network during operation, it is necessary to learn the regular communication pattern of the new device, and the problem is that it takes time to detect anomalies after the new connection.

特許文献1は、ゲートウェイ装置に繋がるFAN(Field Area Network)機器を監視対象とし、機器毎に、制御メッセージ、センサデータ、統計データ等の正常値を学習しておき、正常値から逸脱した時に異常検知するシステムについて記載されている。特許文献1に記載されたシステムでは、誤検知を抑制するために、異常検知された通信について、さらに検査サーバが通信データを解析し問題があるかを確認したうえで最終的に異常かを判定するようになっている。 In Patent Document 1, FAN (Field Area Network) devices connected to a gateway device are monitored, normal values of control messages, sensor data, statistical data, etc. are learned for each device, and abnormal values are detected when deviations from the normal values are made. A detection system is described. In the system described in Patent Document 1, in order to suppress erroneous detection, the inspection server further analyzes the communication data for the communication in which an abnormality is detected, confirms whether there is a problem, and finally determines whether it is abnormal. It is designed to

特許文献2には、スマートフォン等の端末に接続するIoT機器を監視対象とし、IoT機器のアプリケーション毎に正常通信パターンを統計処理または機械学習によって学習しておき、当該アプリケーションの通信パターンが正常通信パターンから逸脱した時に異常検知するシステムについて記載されている。特許文献2に記載されたシステムでは、複数のスマートフォン間で制御情報を交換して正常通信パターンを更新したり、定常通信パターンが学習できないと判断したアプリケーションを検知対象から除外する等、誤検知を抑制する処理等に対応している。 In Patent Document 2, an IoT device connected to a terminal such as a smartphone is targeted for monitoring, normal communication patterns are learned by statistical processing or machine learning for each application of the IoT device, and the communication pattern of the application is a normal communication pattern. A system for detecting anomalies when deviating from is described. In the system described in Patent Document 2, control information is exchanged between multiple smartphones to update normal communication patterns, and applications that are determined to be unable to learn regular communication patterns are excluded from detection targets, thereby preventing false detections. It corresponds to the processing to suppress.

特開2017-163179号公報JP 2017-163179 A 特開2020-135655号公報JP 2020-135655 A

しかしながら、特許文献1に記載されたシステムでは、新規機器接続時(新規通信機器接続時)に当該機器の正常通信パターンを学習する必要があり、異常検知ができるようになるまでに時間がかかる。また、特許文献1に記載されたシステムでは、センサデータ値等を異常検知に用いており、暗号化された通信では適用できない場面がある。さらに、特許文献2に記載されたシステムでは、新規機器接続時に、当該機器が使用するアプリケーションの正常通信パターンを学習する必要があり、異常検知ができるようになるまでに時間がかかる。さらにまた、特許文献2に記載されたシステムでは、登録されたアプリの通信における異常しか検知できないため、例えば機器がマルウェア感染した場合等に発生する、アプリと無関係な異常通信を検知できない。 However, in the system described in Patent Document 1, it is necessary to learn the normal communication pattern of the device when connecting a new device (when connecting a new communication device), and it takes time to be able to detect anomalies. Further, in the system described in Patent Document 1, sensor data values and the like are used for anomaly detection, and there are situations where encrypted communication cannot be applied. Furthermore, in the system described in Patent Literature 2, when a new device is connected, it is necessary to learn the normal communication pattern of the application used by the device, and it takes time to be able to detect anomalies. Furthermore, the system described in Patent Literature 2 can only detect anomalies in communication of registered applications, and therefore cannot detect anomalous communications unrelated to applications that occur, for example, when a device is infected with malware.

以上のような問題に鑑みて、通信パターンを機械学習したモデルを用いて通信機器の異常を検知する際に、誤検知を抑制しつつ、新規通信機器検出時の導入に必要となる処理も抑制することができるトラフィック分析装置、トラフィック分析プログラム及びトラフィック分析方法が望まれている。 In view of the above problems, when detecting anomalies in communication devices using a machine-learned model of communication patterns, it is possible to reduce false detections and the processing required to introduce new communication devices. What is desired is a traffic analysis apparatus, a traffic analysis program and a traffic analysis method that can

第1の本発明のトラフィック分析装置は、対象ネットワークに接続する通信機器の属性ごとに、定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定モデルを保持する非定常通信判定モデル保持手段と、それぞれの前記通信機器の属性を認識する属性認識手段と、前記非定常通信判定モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから、前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定処理を行う非定常通信判定手段とを有することを特徴とする。 A traffic analysis apparatus according to a first aspect of the present invention uses a learning model obtained by machine-learning a pattern of traffic data in a steady communication state for each attribute of a communication device connected to a target network, and analyzes the communication data from the traffic data of the communication device. non-stationary communication determination model holding means for holding a non-stationary communication determination model for determining whether or not a device is in a non-stationary communication state; attribute recognition means for recognizing attributes of each of said communication devices; and said non-stationary communication non-stationary communication determination means for performing non-stationary communication determination processing for determining whether or not the communication device is in a non-stationary communication state from traffic data of the communication device using a determination model. .

第2の本発明のトラフィック分析プログラムは、コンピュータを、対象ネットワークに接続する通信機器の属性ごとに、定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定モデルを保持する非定常通信判定モデル保持手段と、それぞれの前記通信機器の属性を認識する属性認識手段と、前記非定常通信判定モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから、前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定処理を行う非定常通信判定手段として機能させることを特徴とする。 A traffic analysis program according to a second aspect of the present invention uses a learning model obtained by machine-learning traffic data patterns in a steady communication state for each attribute of a communication device connected to a target network to analyze the traffic data of the communication device. non-stationary communication determination model holding means for holding a non-stationary communication judgment model for judging whether the communication device is in the non-stationary communication state from the Using a non-stationary communication decision model, from the traffic data of the communication device, to function as a non-stationary communication decision means for performing non-stationary communication decision processing to decide whether the communication device is in the non-stationary communication state. Characterized by

第3の本発明は、トラフィック分析装置が行うトラフィック分析方法において、前記トラフィック分析装置は、非定常通信判定モデル保持手段と、属性認識手段と、非定常通信判定手段とを備え、前記非定常通信判定モデル保持手段は、対象ネットワークに接続する通信機器の属性ごとに、定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定モデルを保持し、前記属性認識手段は、それぞれの前記通信機器の属性を認識し、前記非定常通信判定手段は、前記非定常通信判定モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから、前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定処理を行うことを特徴とする。 A third aspect of the present invention is a traffic analysis method performed by a traffic analysis device, wherein the traffic analysis device comprises non-steady communication determination model holding means, attribute recognition means, and non-steady communication determination means, and the non-steady communication The determination model holding means uses a learning model obtained by machine-learning a pattern of traffic data in a steady communication state for each attribute of the communication device connected to the target network, and determines whether the communication device is in non-steady communication from the traffic data of the communication device. a non-stationary communication determination model for determining whether or not the communication device is in a state of and performing non-steady communication determination processing for determining whether or not the communication device is in a non-steady communication state from the traffic data of the communication device.

本発明によれば、通信パターンを機械学習したモデルを用いて通信機器の異常を検知する際に、誤検知を抑制しつつ、新規通信機器検出時の導入に必要となる処理も抑制することができる。 According to the present invention, when an abnormality in a communication device is detected using a machine-learned model of a communication pattern, it is possible to suppress erroneous detection and also suppress processing required for introduction when a new communication device is detected. can.

第1の実施形態に係るトラフィック分析装置の機能的構成について示したブロック図である。1 is a block diagram showing the functional configuration of a traffic analysis device according to a first embodiment; FIG. 第1~第5の実施形態に関係する装置の接続構成について示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a connection configuration of devices related to the first to fifth embodiments; 第1の実施形態に係る機器種類別非定常通信検知モデルを構築する処理について示したフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing processing for constructing a non-stationary communication detection model by device type according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る機器種類別非定常通信検知モデルを構築する際に学習対象とするフローを抽出する処理について示した図(イメージ図)である。FIG. 7 is a diagram (image diagram) showing processing for extracting a flow to be learned when constructing a non-stationary communication detection model by device type according to the first embodiment; 第1の実施形態に係るベンダ別非定常通信検知モデルを構築する処理について示したフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing processing for constructing a vendor-specific non-stationary communication detection model according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係るベンダ別非定常通信検知モデルを構築する際に学習対象とするフローを抽出する処理について示した図(イメージ図)である。FIG. 10 is a diagram (image diagram) showing processing for extracting a flow to be learned when constructing a vendor-specific non-stationary communication detection model according to the first embodiment; 第1の実施形態に係る機器固有非定常通信検知モデルを構築する処理について示したフローチャートである。7 is a flowchart showing processing for constructing a device-specific non-stationary communication detection model according to the first embodiment; 第1の実施形態に係る非定常通信状態判定部の動作について示したフローチャートである。4 is a flow chart showing the operation of an unsteady communication state determination unit according to the first embodiment; 第1の実施形態に係るトラフィック分析装置が学習モードで動作する際の処理について示したフローチャートである。4 is a flowchart showing processing when the traffic analysis device according to the first embodiment operates in learning mode; 第1の実施形態に係るトラフィック分析装置が運用モードで動作する際の処理について示したフローチャートである。4 is a flowchart showing processing when the traffic analysis device according to the first embodiment operates in operation mode; 第1の実施形態に係るトラフィック分析装置が混在モードで動作する際の処理について示したフローチャートである。7 is a flowchart showing processing when the traffic analysis device according to the first embodiment operates in mixed mode; 第2の実施形態に係るトラフィック分析装置の機能的構成について示したブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the functional configuration of a traffic analysis device according to the second embodiment; FIG. 第2の実施形態に係るフィードバック入力受付画面の構成について示した図(その1)である。FIG. 11 is a diagram (part 1) showing the configuration of a feedback input reception screen according to the second embodiment; 第2の実施形態に係るフィードバック入力受付画面の構成について示した図(その2)である。FIG. 12 is a diagram (part 2) showing the configuration of a feedback input reception screen according to the second embodiment; 第3の実施形態に係るトラフィック分析装置の機能的構成について示したブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the functional configuration of a traffic analysis device according to the third embodiment; FIG. 第4の実施形態に係るトラフィック分析装置の機能的構成について示したブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the functional configuration of a traffic analysis device according to the fourth embodiment; FIG. 第5の実施形態に係るトラフィック分析装置の機能的構成について示したブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the functional configuration of a traffic analysis device according to the fifth embodiment; FIG. 第5の実施形態に非定常通信検知モデルを構築する際に学習対象とするフローを抽出する処理について示したフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing processing for extracting a flow to be learned when constructing an unsteady communication detection model in the fifth embodiment; FIG.

(A)第1の実施形態
以下、本発明によるトラフィック分析装置、トラフィック分析プログラム及びトラフィック分析方法の第1の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
(A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a traffic analysis device, a traffic analysis program, and a traffic analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(A-1)第1の実施形態の構成
図2は、第1の実施形態に関係する各装置の接続関係について示した図である。図2における括弧内の符号は後述する第2~第5の実施形態において用いられる符号である。
(A-1) Configuration of First Embodiment FIG. 2 is a diagram showing the connection relationship of each device related to the first embodiment. Symbols in parentheses in FIG. 2 are symbols used in second to fifth embodiments described later.

ここでは、トラフィック分析装置10は、監視対象(分析対象)となる監視対象ネットワークN1に接続された通信機器(通信端末)としてのIoT機器30(30ー1、30-2、・・・)から発生するトラフィックを分析する処理を行うものであるものとする。図2の構成例では、監視対象ネットワークN1には、ネットワーク機器として、ネットワークスイッチ20(レイヤ2スイッチ)とゲートウェイ40(例えば、ファイアウォールの機能に対応するゲートウェイ)が配置されているものとする。なお、監視対象ネットワークN1に接続される通信機器はIoT機器に限定されず種々の装置とするようにしてもよい。 Here, the traffic analysis device 10, from the IoT devices 30 (30-1, 30-2, . It is assumed that the processing to analyze the generated traffic is performed. In the configuration example of FIG. 2, it is assumed that a network switch 20 (layer 2 switch) and a gateway 40 (for example, a gateway corresponding to a firewall function) are arranged as network devices in the monitored network N1. The communication device connected to the monitored network N1 is not limited to the IoT device, and may be various devices.

図2の構成例では、各IoT機器30が、ネットワークスイッチ20(レイヤ2スイッチ)に接続されており、ネットワークスイッチ20とインターネットN2との間にはファイアウォール機能を備えるゲートウェイ40が接続されている。したがって、図2の例では、各IoT機器30は、ネットワークスイッチ20とゲートウェイ40を経由してインターネットN2と通信可能な状態になっている。また、ネットワークスイッチ20では、接続されるIoT機器30等の数は限定されないものであり、運用中に増減する場合もあるものとして説明する。 In the configuration example of FIG. 2, each IoT device 30 is connected to a network switch 20 (layer 2 switch), and a gateway 40 having a firewall function is connected between the network switch 20 and the Internet N2. Therefore, in the example of FIG. 2, each IoT device 30 is in a state capable of communicating with the Internet N2 via the network switch 20 and the gateway 40. FIG. Also, the number of IoT devices 30 and the like connected to the network switch 20 is not limited, and the number may increase or decrease during operation.

各IoT機器30の具体的な機能・構成や通信内容については限定されないものである。ここでは、基本的に各IoT機器30は、インターネットN2上の通信装置(例えば、IoT機器30からデータ受信するサーバや、IoT機器30へアクセスする端末等)と通信することによりその機能を果たすものとして説明する。 The specific functions, configurations, and communication contents of each IoT device 30 are not limited. Here, each IoT device 30 basically performs its function by communicating with a communication device (for example, a server that receives data from the IoT device 30, a terminal that accesses the IoT device 30, etc.) on the Internet N2. described as.

図2の例では、トラフィック分析装置10は、ネットワークスイッチ20に接続されているものとする。ここでは、ネットワークスイッチ20において、ゲートウェイ40と接続するLANポート(イーサネット(登録商標)ポート)で送受信されるパケット(イーサネットフレーム)が、トラフィック分析装置10が接続するポートにミラーリングされる設定(いわゆるポートミラー接続)となっているものとする。これにより、トラフィック分析装置10では、ネットワークスイッチ20の配下の接続端末(IoT機器30)とインターネットN2との間を流れるトラフィック(パケット)を収集することができる。この実施形態では、ネットワークスイッチ20のポートミラー設定により、トラフィック分析装置10にIoT機器30とインターネットN2との間を流れるトラフィックに基づくデータ(以下、単に「トラフィックデータ」とも呼ぶ)を供給する構成となっているが、トラフィック分析装置10にトラフィックデータを供給する具体的な構成については限定されないものである。 In the example of FIG. 2, the traffic analysis device 10 is assumed to be connected to the network switch 20 . Here, in the network switch 20, packets (Ethernet frames) transmitted and received by the LAN port (Ethernet (registered trademark) port) connected to the gateway 40 are mirrored to the port connected to the traffic analysis device 10 (so-called port mirror connection). As a result, the traffic analysis device 10 can collect traffic (packets) flowing between the connection terminal (the IoT device 30) under the control of the network switch 20 and the Internet N2. In this embodiment, data based on traffic flowing between the IoT device 30 and the Internet N2 (hereinafter simply referred to as "traffic data") is supplied to the traffic analysis device 10 by port mirror setting of the network switch 20. However, the specific configuration for supplying traffic data to the traffic analysis device 10 is not limited.

トラフィック分析装置10は、トラフィックデータに基づいて、各接続端末(IoT機器30を含む)に関する分析を行う装置である。 The traffic analysis device 10 is a device that analyzes each connection terminal (including the IoT device 30) based on traffic data.

ここで、トラフィック分析装置10の概要について説明する。 Here, an overview of the traffic analysis device 10 will be described.

一般的に、IoT機器は、主として一つの機能(以下、「主機能」と呼ぶ)を提供するものが多い。例えば、ネットワークカメラ機能を備えるIoT機器であれば、対象領域を撮影し遠隔のPC端末等にストリーミング配信する機能に対応する。また例えば、スマート電源タップのIoT機器であれば、スイッチのON/OFFを遠隔で操作する機能に対応する。つまり、一般的に、IoT機器は、その主機能に応じた種類(以下、「機器種類」と呼ぶ)毎に主となる定常的な通信パターン(以下、「定常通信パターン」と呼ぶ)が類似するものが多いと考えられる。 In general, many IoT devices mainly provide one function (hereinafter referred to as "main function"). For example, an IoT device equipped with a network camera function supports the function of capturing a target area and streaming it to a remote PC terminal or the like. Also, for example, if it is an IoT device such as a smart power tap, it corresponds to the function of remotely turning ON/OFF the switch. In other words, in general, IoT devices have similar main regular communication patterns (hereinafter referred to as “steady communication patterns”) for each type (hereinafter referred to as “device type”) according to their main functions. It is thought that there are many things to do.

従って、機器種類毎に定常通信パターンを学習することで、当該機器種類が提供する主機能稼働時の通信パターンが反映された学習モデルを構築することができると考えられる。そのため、トラフィック分析装置10では、監視対象ネットワークN1(ここではネットワークスイッチ20)に新規に接続されたIoT機器(以下、「新規接続機器」と呼ぶ)であっても、当該新規接続機器の定常時の通信パターンと、当該新規接続機器の機器種類の定常通信パターン(例えば、主機能稼働時の通信パターン)と比較することで、当該新規接続機器の非定常通信状態(定常通信パターンとは異なる通信パターンが発生した状態)を検知することができる。以下では、IoT機器30の非定常通信状態を、単に「異常状態」とも呼ぶものとする。つまり、トラフィック分析装置10では、非定常通信状態と判断したIoT機器30については、異常状態であると見なすものとする。 Therefore, by learning a regular communication pattern for each device type, it is possible to construct a learning model that reflects the communication pattern during operation of the main function provided by the device type. Therefore, in the traffic analysis device 10, even if an IoT device (hereinafter referred to as a "newly connected device") newly connected to the monitored network N1 (here, the network switch 20), the normal time of the newly connected device By comparing the communication pattern of the new connection device with the regular communication pattern of the device type of the new connection device (for example, the communication pattern when the main function is in operation), the non-steady communication state of the new connection device (communication different from the regular communication pattern) state in which a pattern occurs) can be detected. Hereinafter, the non-stationary communication state of the IoT device 30 is also simply referred to as "abnormal state". In other words, the traffic analysis device 10 regards the IoT device 30 determined to be in an irregular communication state as being in an abnormal state.

また、一般的に、IoT機器は、ベンダ(製造者;製造元)固有の制御通信を行うものが多い。例えば、あるベンダのIoT機器は、総じて、決められた時間間隔でNTP(Network Time Protocol)により時刻同期を実施したり、ベンダ保有のクラウドサーバと通信したりするものが存在する。つまり、一般的に、IoT機器は、ベンダ毎に制御通信の定常通信パターンは類似するものが多いと考えられる。従って、IoT機器のベンダ毎に定常通信パターンを学習することで、ベンダ特有の通信パターンが反映された学習モデルを構築することができると考えられる。そのため、トラフィック分析装置10では、新規接続機器であっても、当該新規接続機器のベンダの定常通信パターンと比較することで、非定常通信状態を検知することができる。 In general, many IoT devices perform vendor (manufacturer)-specific control communication. For example, there are IoT devices of a certain vendor that generally perform time synchronization using NTP (Network Time Protocol) at predetermined time intervals or communicate with a cloud server owned by the vendor. In other words, it is generally considered that many IoT devices have similar regular communication patterns of control communication for each vendor. Therefore, by learning regular communication patterns for each vendor of IoT devices, it is possible to build a learning model that reflects vendor-specific communication patterns. Therefore, the traffic analysis device 10 can detect an unsteady communication state even for a newly connected device by comparing it with the steady communication pattern of the vendor of the newly connected device.

言い換えると、トラフィック分析装置10では、新規接続機器(新規に監視対象/分析対象となった通信機器)であっても、属性(例えば、機器種類やベンダ等)ごとの定常通信パターンと比較することで、非定常通信状態を判定(検知)することができる。具体的には、この実施形態のトラフィック分析装置10では、属性ごとに、定常通信パターンを学習して定常通信状態/非定常通信状態を検知(判定)するモデル(以下、「非定常通信検知モデル」と呼ぶ)を構築して保持しておき、運用中に取得したトラフィックデータについてIoT機器30ごとに分類(例えば、送信元/宛先のIPアドレスごとに分類)し、当該IoT機器30に対応する非定常通信検知モデルを適用して、当該IoT機器30の状態を判定(例えば、非定常通信状態(異常状態)であるか否かを判定)する。 In other words, in the traffic analysis device 10, even a newly connected device (communication device newly monitored/analyzed) can be compared with regular communication patterns for each attribute (for example, device type, vendor, etc.). , it is possible to determine (detect) an unsteady communication state. Specifically, in the traffic analysis device 10 of this embodiment, a model (hereinafter referred to as "non-stationary communication detection model ”) is constructed and stored, traffic data acquired during operation is classified for each IoT device 30 (for example, classified by source/destination IP address), and corresponding to the IoT device 30 Applying the non-steady communication detection model, the state of the IoT device 30 is determined (for example, whether or not it is in the non-steady communication state (abnormal state)).

この実施形態のトラフィック分析装置10では、それぞれのIoT機器30の通信の特徴を利用し、属性として機器種類(例えば、ネットワークカメラ、スマートスピーカ、スマートプラグの単位)毎にトラフィックをまとめて定常通信パターンを学習して、定常通信状態/非定常通信状態を判定(検知)するモデル(以下、「機器種類別非定常通信検知モデル」とも呼ぶ)を構築して保持するものとする。また、トラフィック分析装置10は、機器種類別非定常通信検知モデルを構築する際に、学習時の精度が低くなるトラフィックパターンについて、属性としてベンダ毎にトラフィックをまとめて定常通信パターンを学習して、定常通信状態/非定常通信状態を判定(検知)するモデル(以下、「ベンダ別非定常通信検知モデル」と呼ぶ)を構築して保持するものとする。 The traffic analysis device 10 of this embodiment utilizes the characteristics of the communication of each IoT device 30, and aggregates traffic for each device type (for example, network camera, smart speaker, smart plug unit) as an attribute to generate a steady communication pattern. is learned, and a model for judging (detecting) a steady communication state/non-steady communication state (hereinafter also referred to as "non-steady communication detection model by device type") is constructed and stored. In addition, when constructing the non-stationary communication detection model by device type, the traffic analysis device 10 collects traffic for each vendor as an attribute and learns a steady communication pattern for a traffic pattern whose accuracy at the time of learning is low. A model for judging (detecting) a steady communication state/unsteady communication state (hereinafter referred to as "unsteady communication detection model by vendor") shall be constructed and retained.

トラフィック分析装置10は、各IoT機器30について、まず機器種類別非定常通信検知モデルを用いて、非定常通信状態にあるか否に基づいて非定常通信状態であるか否かの判定を行う。そして、トラフィック分析装置10は、機器種類別非定常通信検知モデルに基づいて非定常通信状態と判定されたIoT機器について、さらにベンダ別非定常通信検知モデルに基づいて非定常通信状態であるか否かを判定し、ここでも非定常通信状態と判定された場合に当該IoT機器について異常検知(異常状態であると検知)するものとする。 The traffic analysis device 10 first determines whether each IoT device 30 is in a non-steady communication state based on whether or not it is in a non-steady communication state using the non-steady communication detection model by device type. Then, the traffic analysis apparatus 10 further determines whether the IoT device determined to be in the non-steady communication state based on the non-steady communication detection model by device type is in the non-steady communication state based on the non-steady communication detection model by vendor. If the IoT device is also determined to be in an unsteady communication state, an abnormality is detected (detected as being in an abnormal state).

以上のように、トラフィック分析装置10は、機器種類別非定常通信検知モデル及びベンダ別非定常通信検知モデルを用いた判定処理を行うことで、監視対象ネットワークN1に新たに接続されたIoT機器30であっても、当該IoT機器30の機器種類とベンダが分かれば非定常通信状態検知が可能なため、定常通信状態を学習する期間を短縮することが可能である。 As described above, the traffic analysis device 10 performs determination processing using the device-type-specific non-stationary communication detection model and the vendor-specific non-stationary communication detection model. Even so, if the device type and vendor of the IoT device 30 are known, it is possible to detect the non-steady communication state, so it is possible to shorten the period for learning the steady communication state.

さらに、この実施形態のトラフィック分析装置10では、上記に加え、ベンダ別非定常通信検知モデルの学習時にも精度が低かったトラフィックパターン(つまり機器固有の通信パターン)をまとめて定常通信パターンとして学習した非定常通信検知モデル(以下、「機器固有非定常通信検知モデル」と呼ぶ)を構築して保持するものとする。そして、トラフィック分析装置10では、機器種類別非定常通信検知モデル及びベンダ別非定常通信検知モデルを用いた判定処理のいずれの判定処理でも非定常通信状態を検知できなかった通信パターンについて機器固有非定常通信検知モデルで非定常通信状態であるか否かを判定し、非定常通信状態と判定できた場合に非定常通信状態(異常状態)を検知するものとする。 Furthermore, in the traffic analysis apparatus 10 of this embodiment, in addition to the above, the traffic patterns (that is, device-specific communication patterns) whose accuracy was low even when the vendor-specific non-steady communication detection model was learned are collectively learned as steady communication patterns. A non-stationary communication detection model (hereinafter referred to as "device-specific non-stationary communication detection model") shall be constructed and retained. Then, in the traffic analysis apparatus 10, the device-specific non-steady communication pattern for which the non-steady communication state could not be detected in any of the determination processing using the non-steady communication detection model by device type and the non-steady communication detection model by vendor. It is assumed that the steady communication detection model determines whether or not the communication state is in the non-steady state, and detects the non-steady state (abnormal state) when the state is determined to be the non-steady state.

以上のような判定処理を実現するため、この実施形態のトラフィック分析装置10(主として処理部101)は、以下の3つの動作モードのいずれかで動作するものとする。 In order to realize the determination process as described above, the traffic analysis device 10 (mainly the processing unit 101) of this embodiment shall operate in one of the following three operation modes.

トラフィック分析装置10は、第1の動作モード(以下、「学習モード」とも呼ぶ)で動作する場合、監視対象ネットワークN1に接続された各IoT機器30の定常通信パターンのトラフィックデータを収集して学習処理を行って各非定常通信状態検知モデル(機器種類別非定常通信検知モデル、ベンダ別非定常通信検知モデル、及び機器固有非定常通信検知モデル)を構築する処理を行う。 When the traffic analysis device 10 operates in a first operation mode (hereinafter also referred to as a “learning mode”), the traffic analysis device 10 collects and learns traffic data of steady communication patterns of the IoT devices 30 connected to the monitored network N1. Processing is performed to construct each non-stationary communication state detection model (non-stationary communication detection model by device type, non-stationary communication detection model by vendor, and device-specific non-stationary communication detection model).

トラフィック分析装置10は、第2の動作モード(以下、「運用モード」とも呼ぶ)で動作する場合、リアルタイムに監視対象ネットワークN1からトラフィックデータを取得し、各IoT機器30について各非定常通信状態検知モデルを用いて、非定常通信状態(異常状態)にあるか否かを判定する処理を行う。 When operating in a second operation mode (hereinafter also referred to as an "operation mode"), the traffic analysis device 10 acquires traffic data from the monitored network N1 in real time, and detects each irregular communication state for each IoT device 30. A model is used to perform processing for determining whether or not there is an unsteady communication state (abnormal state).

トラフィック分析装置10は、運用モードで動作しているときに、未知の機器種類又はベンダのIoT機器30を検出した場合、運用モードの動作に並列して、当該未知のIoT機器30の機器種類又はベンダについて定常通信パターンを学習して非定常通信状態検知モデルを構築する動作モード(以下、「混在モード」と呼ぶ)で動作するようにしてもよい。 When the traffic analysis device 10 detects an unknown device type or vendor IoT device 30 while operating in the operational mode, the traffic analysis device 10 detects the device type or vendor of the unknown IoT device 30 in parallel with the operation in the operational mode. It is also possible to operate in an operation mode (hereinafter referred to as "mixed mode") in which steady communication patterns are learned for vendors and an unsteady communication state detection model is constructed.

次に、トラフィック分析装置10の内部構成について、図1を用いて説明する。 Next, the internal configuration of the traffic analysis device 10 will be explained using FIG.

図1は、トラフィック分析装置10の機能的構成について示したブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the functional configuration of the traffic analysis device 10. As shown in FIG.

図1に示すように、トラフィック分析装置10は、処理部101、トラフィックデータ収集部102、定常通信パターン学習部103、非定常通信状態判定部104、機器種類判定部105、ベンダ情報判定部106、通信制御部107、及び記憶部108を有している。 As shown in FIG. 1, the traffic analysis device 10 includes a processing unit 101, a traffic data collection unit 102, a regular communication pattern learning unit 103, an unsteady communication state determination unit 104, a device type determination unit 105, a vendor information determination unit 106, It has a communication control unit 107 and a storage unit 108 .

トラフィック分析装置10は、例えば、プロセッサやメモリ等を有するコンピュータ上にプログラム(実施形態に係るトラフィック分析プログラムを含む)をインストールすることにより実現することができる。
[処理部101の構成]
処理部101は、トラフィック分析装置10の全体の処理を制御する機能を担っている。また、処理部101は、他の要素から通知されたデータを記録する記録処理、及び他の要素から要求されたデータを読み込んで通知(出力)する処理を行う。
[記憶部108の構成]
記憶部108は、トラフィック分析装置10における各処理で用いられるデータを記憶・保持する記録手段である。
[トラフィックデータ収集部102]
トラフィックデータ収集部102は、ネットワークスイッチ20からのトラフィックデータ(イーサネットフレーム又はIPパケットのデータ)をキャプチャし、キャプチャ内容を解析してIPパケット形式に変換して出力する。トラフィックデータ収集部102は、出力するトラフィックデータの元となるイーサネットフレームの情報(例えば、送信元/宛先のMACアドレス等)やタイムスタンプ(例えば、当該フレーム/パケットをキャプチャした時刻)等を付加情報として付加するようにしてもよい。トラフィックデータ収集部102は、IPパケット形式のトラフィックデータを処理部101に通知(出力)する。
The traffic analysis device 10 can be realized by, for example, installing a program (including the traffic analysis program according to the embodiment) on a computer having a processor, memory, and the like.
[Configuration of processing unit 101]
The processing unit 101 has a function of controlling the overall processing of the traffic analysis device 10 . The processing unit 101 also performs recording processing for recording data notified from other elements, and processing for reading and notifying (outputting) data requested from other elements.
[Configuration of Storage Unit 108]
The storage unit 108 is recording means for storing and holding data used in each process in the traffic analysis device 10 .
[Traffic data collection unit 102]
The traffic data collector 102 captures traffic data (Ethernet frame or IP packet data) from the network switch 20, analyzes the captured content, converts it into an IP packet format, and outputs it. The traffic data collection unit 102 collects additional information such as Ethernet frame information (for example, source/destination MAC addresses, etc.) and time stamps (for example, the time when the frame/packet was captured), which is the source of traffic data to be output. may be added as The traffic data collection unit 102 notifies (outputs) IP packet format traffic data to the processing unit 101 .

処理部101は、トラフィックデータ収集部102からトラフィックデータ(IPパケットのデータ)を受信すると、受信したトラフィックデータの送信元又は宛先に係るIoT機器30の機器種類の判定処理を機器種類判定部105に要求して判定結果を得る。 When the processing unit 101 receives traffic data (IP packet data) from the traffic data collection unit 102, the processing unit 101 instructs the device type determination unit 105 to determine the device type of the IoT device 30 related to the source or destination of the received traffic data. Make a request and get the judgment result.

また、処理部101は、トラフィックデータ収集部102からトラフィックデータを受信すると、受信したトラフィックデータの送信元又は宛先に係るIoT機器30のベンダを示すベンダ情報の判定処理をベンダ情報判定部106に要求して判定結果を得る。 Further, when the processing unit 101 receives traffic data from the traffic data collection unit 102, the processing unit 101 requests the vendor information determination unit 106 to determine vendor information indicating the vendor of the IoT device 30 related to the transmission source or destination of the received traffic data. to obtain the judgment result.

さらに、処理部101は、学習モードで動作する場合、定常通信パターンの学習を定常通信パターン学習部103に要求し、結果を得る。処理部101は、運用モードで動作する場合、異常判定を非定常通信状態判定部104に要求し、その結果を得る。 Further, when operating in the learning mode, the processing unit 101 requests the steady communication pattern learning unit 103 to learn the steady communication pattern, and obtains the result. When operating in the operation mode, the processing unit 101 requests the abnormal communication state determination unit 104 to make an abnormality determination, and obtains the result.

さらにまた、処理部101は、混在モードで動作中である場合、学習中の機器種類/ベンダのトラフィックデータを受信すると、定常通信パターン学習部103に当該トラフィックデータを用いた学習を要求し、学習中でない機器種類/ベンダのトラフィックデータを受信すると非定常通信状態判定部104に当該トラフィックデータを用いた異常判定処理を要求してその結果を得る。 Furthermore, when the processing unit 101 is operating in the mixed mode, upon receiving the traffic data of the type of device/vendor being learned, the processing unit 101 requests the regular communication pattern learning unit 103 to perform learning using the traffic data. When traffic data of a device type/vendor that is not medium is received, the non-steady communication state determination unit 104 is requested to perform abnormality determination processing using the traffic data, and the result is obtained.

さらにまた、処理部101は、運用モード又は混在モードで動作中に、非定常通信状態判定部104の判定結果に応じた任意のアクションを行うようにしてもよい。例えば、処理部101は、非定常通信状態判定部104で異常検知されたIoT機器30に対する通信遮断を通信制御部107に要求することや、異常検知されたことを種々の通信方式(例えば、電子メールや所定の方式の電文(メッセージ))のいずれかで送信出力ようにしてもよい。 Furthermore, the processing unit 101 may perform any action according to the determination result of the unsteady communication state determination unit 104 while operating in the operational mode or the mixed mode. For example, the processing unit 101 requests the communication control unit 107 to cut off communication with the IoT device 30 for which an abnormality is detected by the non-steady communication state determination unit 104, or notifies the abnormality detection using various communication methods (e.g., electronic communication). It may be transmitted and output as either an e-mail or a telegram (message) of a predetermined method.

さらにまた、処理部101は、トラフィックデータ収集部102が収集したトラフィックデータ、各IoT機器30の種類を示す情報(以下、「機器種類情報」と呼ぶ)、各IoT機器30のベンダ(メーカ)を示す情報(以下、「ベンダ情報」と呼ぶ)、機器種類毎の機器種類別非定常通信検知モデル、ベンダ毎のベンダ別非定常通信検知モデル、及び機器固有非定常通信検知モデルの保存を記憶部108に要求し、必要に応じて保存した情報を記憶部108から取得する。
[機器種類判定部105の構成]
機器種類判定部105は、入力されたトラフィックデータから機器種類を判定する機能を担っている。
Furthermore, the processing unit 101 collects the traffic data collected by the traffic data collection unit 102, information indicating the type of each IoT device 30 (hereinafter referred to as “device type information”), and the vendor (manufacturer) of each IoT device 30. information (hereinafter referred to as "vendor information"), non-steady communication detection model by device type for each device type, non-steady communication detection model by vendor for each vendor, and device-specific non-steady communication detection model are stored in the storage unit. 108 and acquires the saved information from the storage unit 108 as needed.
[Configuration of Device Type Determination Unit 105]
The device type determination unit 105 has a function of determining the device type from the input traffic data.

機器種類判定部105は、例えば、機器種類ごとにトラフィックデータを分類して定常通信パターンを機械学習器等により学習することで、トラフィックデータに対応する機器種類を判定するモデル(以下、「機器種類判定モデル」と呼ぶ)を保持し、保持した機器種類判定モデルに基づき入力されたトラフィックデータに対応する機器種類を判定するようにしてもよい。機器種類判定部105は、学習モードで動作する際に、予めIoT機器30ごとの機器種類のデータ(例えば、各IoT機器30のIPアドレスに機器種類を対応付けたデータ)を保持(例えば、オペレータ等により手動で入力を受け付けて保持)するようにしてもよい。そして、機器種類判定部105は、学習モードで動作する際に、機器種類ごとにトラフィックデータを分類し、分類した各機器種類のトラフィックデータ(複数のIPパケット列により構成されるデータ)について、通信パターンを示す特徴量に変換して機械学習器に学習させることで機器種類判定モデルを構築するようにしてもよい。通信パターンを示す特徴量の形式については限定されないものであるが、例えば、トラフィックデータを構成する各IPパケットのサイズやパケット到着間隔等のトラフィックデータに基づく統計値や、ポート番号(TCP又はUDPのポート番号)から推測されるサービス情報(例えばTCP80番ならばHTTP、TCP23番ならばTELNET等)等を適用するようにしてもよい。つまり、機器種類判定部105では、教師データ(IoT機器30ごとの機器種類のデータと、学習モードで動作した際に取得したトラフィックデータ)を機械学習器に供給して学習処理を行うことで、機器種類判定モデルを取得することができる。 For example, the device type determination unit 105 classifies traffic data for each device type and learns regular communication patterns using a machine learning device or the like, thereby forming a model for determining the device type corresponding to the traffic data (hereinafter referred to as “device type determination model"), and the device type corresponding to the input traffic data may be determined based on the retained device type determination model. When operating in the learning mode, the device type determination unit 105 holds in advance device type data for each IoT device 30 (for example, data in which the device type is associated with the IP address of each IoT device 30) (for example, operator The input may be manually received and held by, for example. Then, when operating in the learning mode, the device type determination unit 105 classifies the traffic data for each device type, and the classified traffic data (data composed of a plurality of IP packet sequences) of each device type is transmitted. A device type determination model may be constructed by converting into a feature quantity indicating a pattern and having a machine learning device learn. Although the format of the feature quantity indicating the communication pattern is not limited, for example, statistical values based on traffic data such as the size of each IP packet that constitutes the traffic data, packet arrival interval, etc., port number (TCP or UDP Service information (for example, HTTP for TCP number 80, TELNET for TCP number 23, etc.) estimated from the port number) may be applied. That is, the device type determination unit 105 supplies training data (device type data for each IoT device 30 and traffic data acquired when operating in the learning mode) to the machine learning device to perform learning processing. A device type determination model can be acquired.

なお、機器種類判定部105では、学習モードで動作する際に上記のような処理により機器種類判定モデルを保持してもよいし、予め機器種類判定モデルを保持させておくようにしてもよい。ここで、機器種類判定モデルでは、学習した機器種類の通信パターンのいずれにも類似しない通信パターンが入力された場合、未知の機器種類であるという判定結果を出力するように構成してもよい。例えば、機器種類判定部105は、学習時にトラフィックデータを分類する際に、既知の機器種類+1のクラス(+1は未知の機器種類を表すクラス)に、トラフィックデータを分類して学習し、判定時には未知の機器種類を表すクラスである確率が一定値以上であれば未知の機器種類と判定するように、機器種類判定モデルを構成するようにしてもよい。 Note that the device type determination unit 105 may retain the device type determination model through the above-described processing when operating in the learning mode, or may store the device type determination model in advance. Here, the device type determination model may be configured to output a determination result indicating that the device type is an unknown device type when a communication pattern that is not similar to any of the learned communication patterns of the device type is input. For example, when classifying traffic data during learning, the device type determination unit 105 learns by classifying the traffic data into a class of known device type + 1 (+1 is a class representing an unknown device type). The device type determination model may be configured such that if the probability of being in a class representing an unknown device type is equal to or greater than a certain value, the device type is determined to be an unknown device type.

そして、機器種類判定部105は、処理部101から、トラフィックデータと共に機器種類の判定を要求されると、当該トラフィックデータに基づいて機器種類を判定し、結果(機器種類が未知であるという結果を含む)を処理部101に通知する。 When the processing unit 101 requests the device type determination unit 105 to determine the device type together with the traffic data, the device type determination unit 105 determines the device type based on the traffic data. including) is notified to the processing unit 101 .

処理部101は、機器種類判定部105の判定結果に基づいて、IoT機器30ごとの機器種類を認識し、IoT機器30ごとの機器種類情報を生成して記憶部108に記憶させる。機器種類情報の具体的な形式は限定されないものであるが、例えば、IoT機器30の識別子(例えば、IPアドレス、ホスト名、任意のID番号等)に機器種類の識別子(例えば、機器種類の名称、ID番号等)を対応付けた情報としてもよい。
[ベンダ情報判定部106の構成]
ベンダ情報判定部106は、トラフィックデータから、当該トラフィックデータに対応するIoT機器30のベンダ(製造元)を判定する機能を担っている。
The processing unit 101 recognizes the device type of each IoT device 30 based on the determination result of the device type determination unit 105 , generates device type information for each IoT device 30 , and stores the device type information in the storage unit 108 . Although the specific format of the device type information is not limited, for example, the identifier of the IoT device 30 (eg, IP address, host name, arbitrary ID number, etc.) is combined with the identifier of the device type (eg, , ID number, etc.).
[Configuration of Vendor Information Determination Unit 106]
The vendor information determination unit 106 has a function of determining the vendor (manufacturer) of the IoT device 30 corresponding to the traffic data from the traffic data.

イーサネットに対応する通信装置には、固有のMACアドレスが付与されており、通常、MACアドレスの前半部分(例えば、第1~第3オクテット)は、いわゆるベンダコード(OUI:Organizationally Unique Identifier)で構成されている。したがって、ベンダ情報判定部106では、トラフィックデータ(対応するIoT機器30のMACアドレスが付加されたトラフィックデータ)ごとに、送信元/宛先のIoT機器30のMACアドレスを取得し、取得したMACアドレスからベンダコードを抽出することで、トラフィックデータに対応するIoT機器30のベンダを判定することができる。 A unique MAC address is assigned to a communication device that supports Ethernet, and the first half of the MAC address (for example, the first to third octets) is usually composed of a so-called vendor code (OUI: Organizationally Unique Identifier). It is Therefore, the vendor information determination unit 106 acquires the MAC address of the source/destination IoT device 30 for each traffic data (traffic data to which the MAC address of the corresponding IoT device 30 is added), and from the acquired MAC address By extracting the vendor code, the vendor of the IoT device 30 corresponding to the traffic data can be determined.

例えば、ベンダ情報判定部106は、トラフィックデータから取得したベンダコードに対応するベンダの識別子(例えば、ベンダ名等)を、インターネットN2上のサイト(例えば、ベンダコードからベンダ名等の識別子を検索可能なサイト)から検索して確認するようにしてもよい。また、例えば、ベンダ情報判定部106は、予めベンダコードとベンダの識別子を対応付けた情報を保持しておいて、抽出したベンダコードに対応するベンダ名を確認するようにしてもよい。 For example, the vendor information judging unit 106 can search a site on the Internet N2 for a vendor identifier (eg, vendor name, etc.) corresponding to the vendor code acquired from the traffic data (eg, vendor code, identifier such as vendor name) site) to check. Further, for example, the vendor information determining unit 106 may hold information in which vendor codes and vendor identifiers are associated in advance, and may confirm the vendor name corresponding to the extracted vendor code.

以上のように、ベンダ情報判定部106は、処理部101からトラフィックデータ(対応するIoT機器30のMACアドレスが付加されたトラフィックデータ)と共にベンダの判定を要求されると、当該トラフィックデータに対応するベンダの識別子(例えば、ベンダ名)を取得して、結果を処理部101に通知する。 As described above, when the processing unit 101 requests the vendor information determination unit 106 to determine a vendor together with traffic data (traffic data to which the MAC address of the corresponding IoT device 30 is added), the vendor information determination unit 106 responds to the traffic data. The identifier of the vendor (for example, the vendor name) is obtained, and the processing unit 101 is notified of the result.

処理部101は、ベンダ情報判定部106の判定結果に基づいて、IoT機器30ごとのベンダを認識し、IoT機器30ごとのベンダ情報を生成して記憶部108に記憶させる。ベンダ情報の具体的な形式は限定されないものであるが、例えば、IoT機器30の識別子(例えば、IPアドレス、ホスト名、任意のID番号等)にベンダの識別子(例えば、ベンダ名等)を対応付けた情報としてもよい。
[定常通信パターン学習部103の構成]
定常通信パターン学習部103は、トラフィックデータから、各非定常通信検知モデル(機器種類別非定常通信検知モデル、ベンダ別非定常通信検知モデル、及び機器固有非定常通信検知モデル)を構築する機能を担っている。定常通信パターン学習部103は、トラフィックデータと共に処理部101からの要求を受けると各種非定常通信検知モデルを構築し、完了を処理部101に通知する。
The processing unit 101 recognizes the vendor for each IoT device 30 based on the determination result of the vendor information determination unit 106 , generates vendor information for each IoT device 30 , and stores the vendor information in the storage unit 108 . Although the specific format of the vendor information is not limited, for example, the identifier of the IoT device 30 (eg, IP address, host name, arbitrary ID number, etc.) corresponds to the identifier of the vendor (eg, vendor name, etc.). It may be the attached information.
[Configuration of regular communication pattern learning unit 103]
The steady communication pattern learning unit 103 has a function of constructing each non-steady communication detection model (non-steady communication detection model by device type, non-steady communication detection model by vendor, and device-specific non-steady communication detection model) from traffic data. I am in charge. When the regular communication pattern learning unit 103 receives a request from the processing unit 101 together with the traffic data, it constructs various non-regular communication detection models and notifies the processing unit 101 of completion.

次に、定常通信パターン学習部103が機器種類別非定常通信検知モデルを構築する処理について説明する。 Next, the process of constructing the device type non-steady communication detection model by the steady communication pattern learning unit 103 will be described.

図3は、機器種類別非定常通信検知モデルの構築処理の流れについて示したフローチャートである。 FIG. 3 is a flow chart showing the flow of processing for constructing the non-stationary communication detection model for each device type.

定常通信パターン学習部103は、学習モードで動作している間に収集したトラフィックデータ(処理部101から供給されたトラフィックデータ)をフロー単位(例えば、送信元IPアドレス、送信元ポート番号、宛先IPアドレス、及び宛先ポート番号の組合せにより分類されるフロー単位)に分割する(S101)。 The regular communication pattern learning unit 103 classifies traffic data (traffic data supplied from the processing unit 101) collected while operating in the learning mode into flow units (for example, source IP address, source port number, destination IP (S101).

次に、定常通信パターン学習部103は、分割した各フローを、機器種類(IoT機器30の機器種類)ごとに分類する(S102)。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 classifies each divided flow by device type (device type of the IoT device 30) (S102).

次に、定常通信パターン学習部103は、フロー単位にトラフィックデータに基づく特徴量(統計特徴量)を計算して取得する(S103)。定常通信パターン学習部103が取得する特徴量の形式は限定されないものであるが、例えば、各フロー(トラフィックデータ)を構成する各IPパケットのサイズやパケット到着間隔等のトラフィックデータに基づく統計値や、ポート番号(TCP又はUDPのポート番号)から推測されるサービス情報(例えばTCP80番ならばHTTP、TCP23番ならばTELNET等)等を適用するようにしてもよい。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 calculates and acquires a feature amount (statistical feature amount) based on traffic data for each flow (S103). Although the format of the feature quantity acquired by the regular communication pattern learning unit 103 is not limited, for example, statistical values based on traffic data such as the size of each IP packet constituting each flow (traffic data), packet arrival interval, etc. , service information estimated from the port number (TCP or UDP port number) (for example, HTTP for TCP number 80, TELNET for TCP number 23, etc.) or the like may be applied.

次に、定常通信パターン学習部103は、特徴量の類似するフロー同士をグループ化する処理を行う(S104)。定常通信パターン学習部103が行うグループ化の方法は限定しないが、例えばk-meansやDBSCAN等のクラスタリングアルゴリズムによって機械的にグループ化する方法が適用し得る。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 performs a process of grouping flows having similar feature amounts (S104). Although the method of grouping performed by the regular communication pattern learning unit 103 is not limited, for example, a method of mechanically grouping by a clustering algorithm such as k-means or DBSCAN can be applied.

次に、定常通信パターン学習部103は、各グループに属するフローのIoT機器30に対応する機器種類を確認し、その結果に基づいて機器種類別非定常通信検知モデルの学習に用いるグループを抽出する(S105)。 Next, the steady communication pattern learning unit 103 confirms the device type corresponding to the IoT device 30 of the flow belonging to each group, and based on the result, extracts the group used for learning the non-steady communication detection model by device type. (S105).

図4は、ステップS105におけるフロー(機器種類別非定常通信検知モデルの学習に用いるフロー)をグループ化する処理について示した図(イメージ図)である。 FIG. 4 is a diagram (image diagram) showing the process of grouping the flow (flow used for learning the non-stationary communication detection model by device type) in step S105.

図4では、説明を簡易とするため、任意の機器種類A、B、Cのフローをそれぞれ円形、三角形、四角形のシンボルで表し、それぞれのシンボルをフローの特徴量に対応する位置にマッピングしている。つまり、図4では、距離の近いシンボルのフロー同士は特徴量が近いことを視覚的に表している。図4では、機器種類Aのフローに係るシンボルが5つ、機器種類Bのフローに係るシンボルが2つ、機器種類Cのフローに係るシンボルが7つ図示されている。そして、図4では、距離が所定以下のシンボル同士をグルーピングした結果として、3つのグループG1~G3(破線で囲われたグループ)に分けられている。 In FIG. 4, in order to simplify the explanation, flows of arbitrary device types A, B, and C are represented by circular, triangular, and square symbols, respectively, and each symbol is mapped to a position corresponding to the feature amount of the flow. there is In other words, FIG. 4 visually shows that symbol flows having close distances have close feature amounts. In FIG. 4, five symbols related to the device type A flow, two symbols related to the device type B flow, and seven symbols related to the device type C flow are illustrated. In FIG. 4, as a result of grouping symbols whose distance is equal to or less than a predetermined distance, the symbols are divided into three groups G1 to G3 (groups surrounded by dashed lines).

なお、ここでは、トラフィック分析装置10で分析対象(監視対象)となっているIoT機器30の機器種類(以下、「対象機器種類」と呼ぶ)は、A、B、Cで全部であるものとする。 Here, it is assumed that the device types of the IoT devices 30 to be analyzed (monitored) by the traffic analysis device 10 (hereinafter referred to as "target device types") are all A, B, and C. do.

ここでは、定常通信パターン学習部103は、全ての対象機器種類の含まれているグループの各フローを、共通的な通信パターンを構成するものとみなして抽出し、機械学習器を用いた機器種類別非定常通信検知モデルの構築に用いるものとする。 Here, the regular communication pattern learning unit 103 extracts each flow of a group that includes all target device types assuming that it constitutes a common communication pattern, and extracts the device type using a machine learning device. It shall be used for constructing another non-stationary communication detection model.

図4では、グループG1とグループG2には全ての対象機器種類(機器種類A、B、C)のフローが含まれており、グループG3には機器種類A、Bのフローのみが含まれており機器種類Cのフローは含まれていない。したがって、この場合、定常通信パターン学習部103は、グループG1、G2のフローについては学習対象として抽出し、グループG3のフローについては学習対象として抽出しないことになる。 In FIG. 4, groups G1 and G2 include flows of all target device types (device types A, B, and C), and group G3 includes only flows of device types A and B. Flows for device type C are not included. Therefore, in this case, the regular communication pattern learning unit 103 extracts the flows of groups G1 and G2 as learning targets, and does not extract the flows of group G3 as learning targets.

次に、定常通信パターン学習部103は、抽出した各フローのトラフィックデータを機械学習器に入力する特徴量に変換して取得し(S106)、取得した特徴量を用いて機器種類別非定常通信検知モデルを機械学習器で構築する(S107)。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 converts the extracted traffic data of each flow into a feature quantity to be input to the machine learning device and acquires it (S106). A detection model is constructed using a machine learning device (S107).

ここで、各フローの通信パターンを示す特徴量の形式については限定されないものであるが、例えば、トラフィックデータを構成する各IPパケットのサイズやパケット到着間隔等のトラフィックデータに基づく統計値や、ポート番号(TCP又はUDPのポート番号)から推測されるサービス情報(例えばTCP80番ならばHTTP、TCP23番ならばTELNET等)等を適用するようにしてもよい。 Here, the format of the feature quantity indicating the communication pattern of each flow is not limited, but for example, statistical values based on traffic data such as the size of each IP packet that constitutes the traffic data, packet arrival interval, etc., port Service information (for example, HTTP for TCP number 80, TELNET for TCP number 23, etc.) estimated from the number (TCP or UDP port number) may be applied.

定常通信パターン学習部103は、例えば、機械学習器にフローの先頭からNパケット分の特徴量を入力し、N+1番目のパケットの特徴量を予測するような学習モデルを構築するようにしてもよい。また、この際、定常通信パターン学習部103は、フローの先頭をMパケット(Mは1以上の整数)ずつずらしながら機械学習器に学習させることで、より多くの通信パターンを定常通信パターンとしてモデルに反映するようにしてもよい。定常通信パターン学習部103において用いる機械学習器についても限定しないが、例えばRNN(Recurrent Neural Network)を適用することができる。 The regular communication pattern learning unit 103 may, for example, input the feature values of N packets from the beginning of the flow into a machine learning device, and construct a learning model that predicts the feature value of the (N+1)th packet. . Also, at this time, the steady communication pattern learning unit 103 makes the machine learning machine learn while shifting the head of the flow by M packets (M is an integer equal to or greater than 1), thereby modeling more communication patterns as steady communication patterns. may be reflected in The machine learning device used in the regular communication pattern learning unit 103 is also not limited, but for example, an RNN (Recurrent Neural Network) can be applied.

以上のような処理により、処理部101は、定常通信パターン学習部103を用いて、機器種類ごとの機器種類別非定常通信検知モデルを取得し、記憶部108に記憶させる。 Through the above-described processing, the processing unit 101 uses the regular communication pattern learning unit 103 to acquire the non-steady communication detection model by device type for each device type, and stores it in the storage unit 108 .

次に、定常通信パターン学習部103がベンダ別非定常通信検知モデルを構築する処理について説明する。 Next, a process of constructing a vendor-specific non-steady-state communication detection model by the steady-state communication pattern learning unit 103 will be described.

図5は、ベンダ別非定常通信検知モデルの構築処理の流れについて示したフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing for constructing a vendor-specific non-stationary communication detection model.

定常通信パターン学習部103は、学習モードで動作している間に、上述のステップS107に続いて、図5のフローチャートの処理を実行することで、ベンダ別非定常通信検知モデルの構築を行う。 While operating in the learning mode, the regular communication pattern learning unit 103 builds a vendor-specific non-regular communication detection model by executing the process of the flowchart in FIG. 5 following step S107.

まず、定常通信パターン学習部103は、機器種類別非定常通信検知モデルの学習モデル構築に用いられなかったフロー(上述のステップS105で抽出されなかった方のフロー)のデータ(トラフィックデータ)を取得する(S201)。 First, the regular communication pattern learning unit 103 acquires the data (traffic data) of the flow that was not used for constructing the learning model of the non-regular communication detection model by device type (the flow that was not extracted in step S105 described above). (S201).

次に、定常通信パターン学習部103は、取得したフローについて、ベンダごと(IoT機器30のベンダごと)に分類する(S202)。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 classifies the acquired flows by vendor (by vendor of the IoT device 30) (S202).

次に、定常通信パターン学習部103は、取得したフロー単位にトラフィックデータに基づく特徴量を計算して取得する(S203)。このとき、定常通信パターン学習部103が取得する特徴量の形式は、機器種類別非定常通信検知モデルのとき(上述のステップS103)と同様であるため詳しい説明は省略する。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 calculates and acquires feature amounts based on the traffic data for each acquired flow (S203). At this time, the format of the feature quantity acquired by the regular communication pattern learning unit 103 is the same as in the case of the non-regular communication detection model by device type (step S103 described above), so detailed description thereof will be omitted.

次に、定常通信パターン学習部103は、特徴量の類似するフロー同士をグループ化する処理を行う(S204)。このとき、定常通信パターン学習部103がグループ化する処理については、機器種類別非定常通信検知モデルのとき(上述のステップS104)と同様であるため詳しい説明は省略する。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 performs processing for grouping flows having similar feature amounts (S204). At this time, the grouping process performed by the regular communication pattern learning unit 103 is the same as that for the non-regular communication detection model by device type (step S104 described above), so detailed description thereof will be omitted.

次に、定常通信パターン学習部103は、各グループに属するフローに対応する機器種類を確認し、その結果に基づいてベンダ別非定常通信検知モデルの学習に用いるグループを抽出する(S205)。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 confirms the device type corresponding to the flow belonging to each group, and based on the result, extracts the group used for learning the vendor-specific non-regular communication detection model (S205).

定常通信パターン学習部103は、例えば、同じベンダに属するフローだけで構成されているグループを抽出するようにしてもよい。 The regular communication pattern learning unit 103 may, for example, extract a group composed only of flows belonging to the same vendor.

図6は、ステップS205におけるフロー(ベンダ別非定常通信検知モデルの学習に用いるフロー)をグループ化する処理について示した図(イメージ図)である。 FIG. 6 is a diagram (image diagram) showing the process of grouping the flows (flows used for learning the vendor-specific non-stationary communication detection model) in step S205.

図6では、上述の図4と同様に、任意の機器種類A、B、Cのフローをそれぞれ円形、三角形、四角形のシンボルで表し、それぞれのシンボルをフローの特徴量に対応する位置にマッピングしている。また、図6では、各シンボルの図形の内側に当該シンボルのフローに係るベンダを示す記号を付記している。図6では、各シンボルにベンダA、B、Cを表す記号としてそれぞれα、β、γを付記している。 In FIG. 6, as in FIG. 4 described above, the flows of arbitrary device types A, B, and C are represented by circular, triangular, and rectangular symbols, respectively, and each symbol is mapped to a position corresponding to the feature amount of the flow. ing. Also, in FIG. 6, a symbol indicating a vendor related to the flow of the symbol is added inside the figure of each symbol. In FIG. 6, α, β, and γ are appended to each symbol as symbols representing vendors A, B, and C, respectively.

図6では、距離が所定以下のシンボル同士をグルーピングした結果として、2つのグループG1、G2(破線で囲われたグループ)に分けられている。 In FIG. 6, as a result of grouping symbols whose distance is equal to or less than a predetermined distance, the symbols are divided into two groups G1 and G2 (groups surrounded by dashed lines).

ここでは、定常通信パターン学習部103は、同じベンダに属するフローだけで構成されているグループの各フローを、当該ベンダの共通的な通信パターンを構成するものとみなして抽出し、機械学習器を用いたベンダ別非定常通信検知モデルの構築に用いるものとする。 Here, the regular communication pattern learning unit 103 extracts each flow of a group composed only of flows belonging to the same vendor, regarding it as constituting a common communication pattern of the vendor, and uses the machine learning device to extract the flow. It shall be used to build the vendor-specific non-stationary communication detection model used.

図6では、グループG1では、全てのフローのベンダがベンダA(シンボルにαが付記)のフローだけで構成されている。一方、グループG2では、機器種類A、Bのフローのみが含まれており、かつ、2つのベンダA、Bが混在している。したがって、この場合、定常通信パターン学習部103は、グループG1のフローについては学習対象として抽出し、グループG2のフローについては学習対象として抽出しないことになる。 In FIG. 6, in group G1, the vendor of all flows consists only of the flows of vendor A (a is added to the symbol). On the other hand, group G2 includes only flows of device types A and B, and two vendors A and B are mixed. Therefore, in this case, the regular communication pattern learning unit 103 extracts the flows of the group G1 as learning targets, and does not extract the flows of the group G2 as learning targets.

次に、定常通信パターン学習部103は、抽出した各フローのトラフィックデータを機械学習器に入力する特徴量に変換して取得し(S206)、取得した特徴量を用いてベンダ別非定常通信検知モデルを機械学習器で構築する(S207)。定常通信パターン学習部103が行う特徴量抽出処理及び非定常通信モデルを作成する処理自体は機器種類別非定常通信検知モデルの場合(上述のステップS106、S107)と同様であるため詳しい説明は省略する。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 converts the extracted traffic data of each flow into feature values to be input to the machine learning device (S206), and uses the acquired feature values to detect unsteady communication by vendor. A model is constructed with a machine learning device (S207). The feature quantity extraction process and the process of creating the non-stationary communication model performed by the regular communication pattern learning unit 103 are the same as in the case of the non-stationary communication detection model by device type (above-mentioned steps S106 and S107), so a detailed explanation is omitted. do.

以上のような処理により、処理部101は、定常通信パターン学習部103を用いて、ベンダ毎のベンダ別非定常通信検知モデルを取得して、記憶部108に記憶させる。 Through the above processing, the processing unit 101 uses the regular communication pattern learning unit 103 to acquire the vendor-specific non-stationary communication detection model for each vendor, and stores it in the storage unit 108 .

次に、定常通信パターン学習部103が、機器固有非定常通信検知モデルを構築する処理について説明する。 Next, a process of constructing a device-specific non-steady-state communication detection model by the steady-state communication pattern learning unit 103 will be described.

図7は、機器固有非定常通信検知モデルの構築処理の流れについて示したフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing for constructing a device-specific non-stationary communication detection model.

定常通信パターン学習部103は、学習モードで動作している間に、上述のステップS207に続いて、図7のフローチャートの処理を実行することで、ベンダ別非定常通信検知モデルの構築を行う。 While operating in the learning mode, the regular communication pattern learning unit 103 builds a vendor-specific non-regular communication detection model by executing the process of the flowchart in FIG. 7 following step S207.

まず、定常通信パターン学習部103は、機器種類別非定常通信検知モデルの学習モデル及びベンダ別非定常通信検知モデルの構築に用いられなかったフロー(上述のステップS105、S205のいずれでも抽出されなかった方のフロー)のトラフィックデータを取得する(S301)。 First, the steady communication pattern learning unit 103 selects flows that have not been used to build the learning model of the non-steady communication detection model by device type and the non-steady communication detection model by vendor (the the other flow) is acquired (S301).

次に、定常通信パターン学習部103は、抽出した各フローのトラフィックデータを機械学習器に入力する特徴量に変換して取得し(S302)、取得した特徴量を用いて機器固有非定常通信検知モデルを機械学習器で構築する(S303)。ここで、定常通信パターン学習部103が行う特徴量抽出処理及び機器固有非定常通信検知モデルを作成する処理自体は機器種類別非定常通信検知モデルの場合(上述のステップS106、S107)と同様であるため詳しい説明は省略する。 Next, the regular communication pattern learning unit 103 converts the extracted traffic data of each flow into a feature amount to be input to the machine learning device (S302), and uses the acquired feature amount to detect device-specific non-stationary communication. A model is constructed with a machine learning device (S303). Here, the feature quantity extraction process and the process of creating the device-specific non-stationary communication detection model performed by the regular communication pattern learning unit 103 are the same as in the case of the non-stationary communication detection model by device type (above-mentioned steps S106 and S107). Therefore, detailed description is omitted.

以上のような処理により、処理部101は、定常通信パターン学習部103を用いて、機器固有非定常通信検知モデルを保持して、記憶部108に記憶させる。
[非定常通信状態判定部104の構成]
非定常通信状態判定部104は、運用モード又は混在モードで動作する場合、トラフィックデータを用いて、各IoT機器30が非定常通信状態にあるか否かを判定する機能を担っている。
Through the above processing, the processing unit 101 uses the regular communication pattern learning unit 103 to hold the device-specific non-stationary communication detection model and store it in the storage unit 108 .
[Configuration of Unsteady Communication State Determination Unit 104]
The unsteady communication state determination unit 104 has a function of determining whether or not each IoT device 30 is in an unsteady communication state using traffic data when operating in the operational mode or the mixed mode.

非定常通信状態判定部104は、処理部101から、トラフィックデータと共に非定常通信状態であるか否かを判定する処理(以下、「非定常通信状態判定処理」、「異常判定処理」又は「異常検知処理」と呼ぶ)の通知を受けつけると、その非定常通信状態判定処理を開始する。非定常通信状態判定部104は、非定常通信状態判定処理を開始するとトラフィックデータを、各非定常通信検知モデル(機器種類別非定常通信検知モデル、ベンダ別非定常通信検知モデル、および機器固有非定常通信検知モデル)に入力するための特徴量に変換し、変換した特徴量を各非定常通信検知モデルに入力して当該トラフィックデータに係るIoT機器30が非定常通信状態にあるかを判定する。非定常通信状態判定部104は、判定結果を処理部101に通知する。 The non-steady communication state determination unit 104 receives from the processing unit 101 a process for determining whether or not the traffic data is in the non-steady communication state (hereinafter referred to as “non-steady communication state determination processing”, “abnormality determination processing” or “abnormal detection process"), the unsteady communication state determination process is started. When the non-steady communication state determination process is started, the non-steady communication state determination unit 104 sets the traffic data to each non-steady communication detection model (non-steady communication detection model by device type, non-steady communication detection model by vendor, and device-specific non-steady communication detection model). steady communication detection model), input the converted feature quantity to each non-steady communication detection model, and determine whether the IoT device 30 related to the traffic data is in the non-steady communication state. . The unsteady communication state determination unit 104 notifies the processing unit 101 of the determination result.

図8は、非定常通信状態判定部104が行う非定常通信状態判定処理の動作について示したフローチャートである。 FIG. 8 is a flow chart showing the operation of the non-steady communication state determination processing performed by the non-steady communication state determination unit 104 .

非定常通信状態判定部104は、非定常通信状態判定処理を開始すると、取得したトラフィックデータを各非定常通信検知モデルに適用する特徴量に変換する(S401)。ここで、非定常通信状態判定部104では、任意のIoT機器30(以下、このIoT機器30を「注目機器」と呼ぶ)取得したサンプル(特徴量)が、各非定常通信検知モデルで判定可能なだけ蓄積されたものとする。 When the non-steady communication state determination process is started, the non-steady communication state determination unit 104 converts the acquired traffic data into a feature quantity to be applied to each non-steady communication detection model (S401). Here, in the non-steady communication state determination unit 104, samples (feature amounts) obtained from an arbitrary IoT device 30 (hereinbelow, this IoT device 30 is referred to as a "device of interest") can be determined by each non-steady communication detection model. is assumed to be accumulated.

次に、非定常通信状態判定部104は、注目機器について取得した特徴量のサンプルを、注目機器の機器種類に対応する機器種類別非定常通信検知モデルに適用して(S402)、非定常通信状態であるか否か(異常であるか否か)を判定する(S403)。非定常通信状態判定部104は、機器種類別非定常通信検知モデルに基づいて、注目機器が定常通信状態であると判定した場合は、ステップS409に移行して非定常通信状態判定処理を終了し、非定常通信状態と判定した場合は後述するステップS404に移行する。 Next, the non-stationary communication state determination unit 104 applies the sample of the feature quantity acquired for the device of interest to the non-stationary communication detection model by device type corresponding to the device type of the device of interest (S402). It is determined whether it is in a state (whether it is abnormal) (S403). If the non-steady communication state determination unit 104 determines that the device of interest is in the steady communication state based on the non-steady communication detection model by device type, the process proceeds to step S409 to end the non-steady communication state determination process. If it is determined to be in an unsteady communication state, the process proceeds to step S404, which will be described later.

ステップS403で、非定常通信状態と判定された場合、非定常通信状態判定部104は、注目機器について取得した特徴量のサンプルを注目機器のベンダに対応するベンダ別非定常通信検知モデルに適用して(S404)、非定常通信状態であるか否か(異常であるか否か)を判定する(S405)。非定常通信状態判定部104は、ベンダ別非定常通信検知モデルに基づいて、注目機器が定常通信状態であると判定した場合は、ステップS409に移行して非定常通信状態判定処理を終了し、非定常通信状態と判定した場合は後述するステップS406に移行する。 In step S403, when the non-steady communication state is determined, the non-steady communication state determination unit 104 applies the sample of the feature quantity acquired for the device of interest to the vendor-specific non-steady communication detection model corresponding to the vendor of the device of interest. (S404), it is determined whether or not it is in an unsteady communication state (whether or not there is an abnormality) (S405). If the non-steady communication state determination unit 104 determines that the device of interest is in the steady communication state based on the vendor-specific non-steady communication detection model, the process proceeds to step S409 to end the non-steady communication state determination process. If it is determined that the communication is in an unsteady state, the process proceeds to step S406, which will be described later.

ステップS405で、非定常通信状態と判定された場合、非定常通信状態判定部104は、注目機器について取得した特徴量のサンプルを、機器固有非定常通信検知モデルに適用して(S406)、非定常通信状態であるか否か(異常であるか否か)を判定する(S407)。非定常通信状態判定部104は、機器固有非定常通信検知モデルに基づいて、注目機器が定常通信状態であると判定した場合は、ステップS409に移行して非定常通信状態判定処理を終了し、非定常通信状態と判定した場合は後述するステップS408に移行する。 In step S405, when the non-steady communication state is determined, the non-steady communication state determination unit 104 applies the sample of the feature amount acquired for the device of interest to the device-specific non-stationary communication detection model (S406). It is determined whether or not the communication state is normal (whether or not there is an abnormality) (S407). If the non-steady communication state determination unit 104 determines that the device of interest is in the steady communication state based on the device-specific non-steady communication detection model, the process proceeds to step S409 to end the non-steady communication state determination process. If it is determined to be in an unsteady communication state, the process proceeds to step S408, which will be described later.

ステップS407で、非定常通信状態と判定された場合、非定常通信状態判定部104は、最終的に、注目機器について最終的に非定常通信状態(異常状態)と判定し(S408)判定結果(注目機器が非定常通信状態(異常状態)である旨の結果)を出力する。 When it is determined in step S407 that the non-steady communication state is determined, the non-steady communication state determining unit 104 finally determines that the device of interest is in the non-steady communication state (abnormal state) (S408). A result indicating that the device of interest is in an unsteady communication state (abnormal state) is output.

ステップ409に移行した場合、非定常通信状態判定部104は定常通信状態(異常状態ではない)と判定して、その判定結果を出力する。 When the process proceeds to step 409, the non-stationary communication state determination unit 104 determines that the communication state is a steady state (not an abnormal state), and outputs the determination result.

なお、図8のようなフローチャートの処理で、3つの非定常通信状態検知モデルを用いて多段的に判断した場合でも100%誤検知を避けることは難しい。そのため、非定常通信状態判定部104は、注目機器について、ある時点のトラフィックデータに基づいて上記のフローチャートで一度異常を検知してもすぐに異常の判定結果を出力(例えば、アラートの送信等)せずに、その後の異常検知率が一定以上となった場合(例えば、その後も異常検知を繰返し、判定した回数の中で異常検知となった割合が一定以上となった場合)に初めて最終な異常判定を出力するようにしてもよい。
[通信制御部107の構成]
通信制御部107は、処理部101からの通知に基づいて、非定常通信状態判定部104で異常状態(非定常通信状態)と判定されたIoT機器30に関する通信制御をする機能を担っている。通信制御部107は、処理部101からあるIoT機器30の通信遮断の要求を受けると、当該IoT機器30の通信を遮断し、結果を処理部101に通知するようにしてもよい。
It should be noted that it is difficult to avoid erroneous detection 100% even when multistage determination is made using three non-stationary communication state detection models in the processing of the flowchart shown in FIG. Therefore, the non-steady communication state determination unit 104 immediately outputs an abnormality determination result (e.g., sending an alert) even if an abnormality is once detected in the above flowchart based on the traffic data at a certain point in time for the device of interest. After that, when the rate of anomaly detection reaches a certain level or higher (for example, when anomaly detection is repeated after that and the rate of anomaly detection among the number of judgments reaches or exceeds a certain level), the final decision is made. An abnormality determination may be output.
[Configuration of communication control unit 107]
The communication control unit 107 has a function of controlling communication related to the IoT device 30 determined to be in an abnormal state (unsteady communication state) by the unsteady communication state determination unit 104 based on the notification from the processing unit 101 . When the communication control unit 107 receives a request to cut off the communication of an IoT device 30 from the processing unit 101 , the communication control unit 107 may cut off the communication of the IoT device 30 and notify the processing unit 101 of the result.

例えば、通信制御部107は、IoT機器30による通信(インターネットN2との通信)を遮断する通信制御を行うようにしてもよい。通信制御部107が注目機器の通信を遮断する方式については限定されないものである。例えば、図1のようなネットワーク構成の場合、通信制御部107は、あるIoT機器30について異常状態(非定常通信状態)と判定された場合、ゲートウェイ40(ファイアウォールのポリシー管理機能)を制御して、当該IoT機器30の通信(例えば、当該IoT機器30のIPアドレスに関する通信)を遮断するようなポリシー(ルール)を追加させるような構成としてもよい。 For example, the communication control unit 107 may perform communication control to block communication by the IoT device 30 (communication with the Internet N2). The method by which the communication control unit 107 cuts off the communication of the device of interest is not limited. For example, in the case of the network configuration as shown in FIG. 1, the communication control unit 107 controls the gateway 40 (firewall policy management function) when it is determined that an IoT device 30 is in an abnormal state (unsteady communication state). , a configuration may be adopted in which a policy (rule) is added to block communication of the IoT device 30 (for example, communication regarding the IP address of the IoT device 30).

(A-2)第1の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第1の実施形態のトラフィック分析装置10の動作(実施形態に係るトラフィック分析方法)を説明する。
(A-2) Operation of First Embodiment Next, the operation (traffic analysis method according to the embodiment) of the traffic analysis device 10 of the first embodiment having the configuration as described above will be described.

図9は、トラフィック分析装置10が学習モードで動作中にトラフィックデータを受信した場合の動作の一例について示したフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart showing an example of the operation when the traffic analysis device 10 receives traffic data while operating in the learning mode.

トラフィック分析装置10では、ネットワークスイッチ20から供給されたトラフィックデータ収集部102は、新たにトラフィックデータをキャプチャすると(S501)、キャプチャ内容を解析しIPパケットに整形して処理部101に通知する。 In the traffic analysis device 10 , the traffic data collection unit 102 supplied from the network switch 20 newly captures traffic data ( S<b>501 ), analyzes the captured content, shapes it into an IP packet, and notifies the processing unit 101 .

次に、処理部101は、学習モードが開始されてから定常通信パターンを学習するのに必要な期間(以下、「定常学習期間」が終了したかを確認する(S502)。例えば、処理部101は、トラフィックデータの収集を開始(学習モードの動作を開始)してから一定期間経過したときに定常学習期間が終了したものと判断するようにしてもよいし、トラフィックデータが一定量蓄積されたとき(例えば、IPパケットが一定数蓄積されたとき)に定常学習期間が終了したものと判断するようにしてもよい。トラフィック分析装置10は、定常学習期間が終了した場合は後述するステップS506に移行し、定常学習期間内の場合は後述するステップS503から動作する。 Next, the processing unit 101 confirms whether or not a period required for learning a steady communication pattern after the start of the learning mode (hereinafter referred to as a "steady learning period" has ended (S502). may determine that the stationary learning period has ended when a certain period of time has elapsed since the start of traffic data collection (start of learning mode operation), or when a certain amount of traffic data has been accumulated. (For example, when a certain number of IP packets are accumulated), the traffic analysis device 10 determines that the steady learning period has ended. If it is within the steady learning period, the operation starts from step S503, which will be described later.

定常学習期間内の場合、処理部101は、記憶部108が保持しているベンダ情報を確認し、最新に受信したトラフィックデータに係るIoT機器30のベンダ情報が存在するか確認し(S503)、当該IoT機器30のベンダ情報が保持されていなかった場合は、ベンダ情報判定部106にトラフィックデータを通知し、ベンダ情報の判定を要求して取得する(S504)。このとき、ベンダ情報判定部106は、受信したトラフィックデータからMACアドレスを抽出し、抽出したMACアドレス(MACアドレスを構成するOUI)に基づいてベンダ情報を取得する。ベンダ情報判定部106は、取得したベンダ情報を処理部101に通知する。このとき、処理部101は、ベンダ情報判定部106が受信したベンダ情報を記憶部108に記憶させる。 If it is within the steady learning period, the processing unit 101 confirms the vendor information held by the storage unit 108, confirms whether there is vendor information of the IoT device 30 related to the latest received traffic data (S503), If the vendor information of the IoT device 30 is not held, the traffic data is notified to the vendor information determination unit 106 to request and acquire vendor information determination (S504). At this time, the vendor information determination unit 106 extracts the MAC address from the received traffic data and acquires the vendor information based on the extracted MAC address (OUI forming the MAC address). The vendor information determination unit 106 notifies the processing unit 101 of the acquired vendor information. At this time, the processing unit 101 causes the storage unit 108 to store the vendor information received by the vendor information determination unit 106 .

次に、トラフィック分析装置10(処理部101)は、受信したトラフィックデータを保存し(S505)、上述のステップS501に戻って動作する。 Next, the traffic analysis device 10 (processing unit 101) saves the received traffic data (S505), and returns to step S501 to operate.

上述のステップS502で定常学習期間が終了したと判定された場合、処理部101は、定常学習期間に記憶部108に蓄積されたトラフィックデータを取得し、機器種類判定部105に機器種類判定モデルの構築を要求する(S506)。 If it is determined in step S502 that the steady learning period has ended, the processing unit 101 acquires the traffic data accumulated in the storage unit 108 during the steady learning period, and sends the device type determination model to the device type determination unit 105. Request construction (S506).

機器種類判定部105は、外部(例えばトラフィック分析装置の管理者)から機器と機器種類との対応情報を取得(例えば対応情報を入力するインタフェースをトラフィック分析装置が持ちそこに管理者が入力する)する。機器種類判定部105は、トラフィックデータを特徴量に変換し、機器と機器種類との対応情報をもとに教師ラベル付け行い、教師あり機械学習器で機器種類判定モデルを構築する。この時、未知の機器種類のクラスを設け、いずれの機器種類にも類似しない通信パターンが未知の機器種類クラスに分類されるようにする。機器種類判定部105は、構築した機器種類判定モデルを処理部101に通知する。処理部101は、記憶部108に受信した機器種類判定モデルの保存を要求して記憶させる。また、処理部101は、定常通信パターン学習部103に、トラフィックデータと監視対象機器の機器種類情報を通知し、機器種類別非定常通信検知モデル、ベンダ別非定常通信検知モデル及び機器固有非定常通信検知モデルの構築を要求する。定常通信パターン学習部103は、各種非定常通信検知モデルを構築し、構築した非定常通信検知モデルを記憶部108に通知して記憶させる(S507)。 The device type determination unit 105 acquires correspondence information between devices and device types from the outside (for example, the administrator of the traffic analysis device) (for example, the traffic analysis device has an interface for inputting the correspondence information, and the administrator inputs there). do. The device type determination unit 105 converts the traffic data into a feature quantity, performs supervised labeling based on correspondence information between devices and device types, and constructs a device type determination model using a supervised machine learning device. At this time, an unknown device type class is provided so that communication patterns that are not similar to any device type are classified into the unknown device type class. The device type determination unit 105 notifies the processing unit 101 of the constructed device type determination model. The processing unit 101 requests the storage unit 108 to store the received device type determination model. In addition, the processing unit 101 notifies the steady communication pattern learning unit 103 of the traffic data and the device type information of the monitoring target device, and the non-steady communication detection model by device type, the non-steady communication detection model by vendor, and the device-specific non-steady communication detection model. Request the construction of a communication detection model. The regular communication pattern learning unit 103 constructs various types of non-regular communication detection models, and notifies and stores the constructed non-regular communication detection models in the storage unit 108 (S507).

次に、処理部101は、運用モードに移行する(S508)。 Next, the processing unit 101 transitions to the operation mode (S508).

図10は、トラフィック分析装置10が運用モードで動作中にトラフィックデータを受信した場合の動作の一例について示したフローチャートである。 FIG. 10 is a flow chart showing an example of the operation when the traffic analysis device 10 receives traffic data while operating in the operational mode.

ここでは、トラフィック分析装置10が運用モードで動作中に、監視対象ネットワークN1(ネットワークスイッチ20)のトラフィックデータをキャプチャしたものとして説明する。 Here, it is assumed that the traffic data of the monitored network N1 (network switch 20) is captured while the traffic analysis device 10 is operating in the operation mode.

このとき、トラフィックデータ収集部102は、トラフィックデータをキャプチャすると、キャプチャ内容を解析しIPパケットに整形して処理部101に通知する(S601)。以下では、当該トラフィックデータに係るIoT機器30を注目機器と呼ぶものとする。 At this time, when the traffic data collection unit 102 captures the traffic data, the traffic data collection unit 102 analyzes the captured content, shapes it into an IP packet, and notifies it to the processing unit 101 (S601). The IoT device 30 related to the traffic data is hereinafter referred to as a device of interest.

処理部101は、記憶部108に記憶されている機器種類情報(現時点において管理されている各IoT機器30の機器種類情報)を取得し、注目機器が機器種類判定済みであるか否か(注目機器の機器種類情報が記憶部108に保持されているか否か)を確認する(S602)。 The processing unit 101 acquires device type information (device type information of each IoT device 30 currently managed) stored in the storage unit 108, and determines whether or not the device type of the target device has been determined (target device type information). (S602).

注目機器が機器種類判定済でない場合、処理部101は、機器種類判定部105に、トラフィックデータと機器種類判定モデルを通知し、注目機器の機器種類の判定を要求する。そして、機器種類判定部105は、受信したトラフィックデータから特徴量を生成し機器種類判定モデルに適用して、判定結果を処理部101に返答する。そして、処理部101は、機器種類判定部105の判定結果に基づく機器種類情報(注目機器と機器種類の識別子を対応付けた情報)を記憶部108に記憶させる(S603)。このとき、処理部101は、機器種類判定モデルで未知の機器である確率がある一定値以上であれば、未知の機器種類(機器種類別非定常通信検知モデルで未学習の機器種類)として処理部101に通知し、それ以外の場合判定された機器種類を処理部101に通知するようにしてもよい。 If the device type of the device of interest has not been determined, the processing unit 101 notifies the device type determination unit 105 of the traffic data and the device type determination model, and requests determination of the device type of the device of interest. Then, the device type determination unit 105 generates a feature amount from the received traffic data, applies it to the device type determination model, and returns the determination result to the processing unit 101 . Then, the processing unit 101 causes the storage unit 108 to store device type information (information in which the device of interest and the device type identifier are associated with each other) based on the determination result of the device type determination unit 105 (S603). At this time, the processing unit 101 treats the device as an unknown device type (a device type that has not been learned in the non-stationary communication detection model by device type) if the probability of the device being unknown in the device type determination model is equal to or greater than a certain value. In other cases, the determined device type may be notified to the processing unit 101 .

次に、処理部101は、注目機器の機器種類について機器種類別非定常通信検知モデルが存在するか否か(記憶部108に記憶されているか否か)を確認し(S604)、存在する場合後述するステップS605に移行し、そうでない場合は、未学習の機器種類のIoT機器30が接続されたとみなし、学習を開始するため、ステップS610へ移行(混在モードへ移行)する。 Next, the processing unit 101 checks whether or not there is a non-stationary communication detection model by device type for the device type of the device of interest (whether or not it is stored in the storage unit 108) (S604). The process proceeds to step S605, which will be described later. If not, it is assumed that an IoT device 30 of an unlearned device type has been connected, and the process proceeds to step S610 (shift to mixed mode) to start learning.

次に、処理部101は、記憶部108に記憶されているベンダ情報(現時点において管理されている各IoT機器30のベンダ情報)を取得し、注目機器がベンダ判定済みであるか否か(注目機器のベンダ情報が記憶部108に保持されているか否か)を確認する(S605)。 Next, the processing unit 101 acquires vendor information stored in the storage unit 108 (vendor information of each IoT device 30 currently managed), and determines whether or not the device of interest has been vendor-determined (vender information of the device of interest). (S605).

注目機器がベンダ判定済でない場合、処理部101は、ベンダ情報判定部106に、トラフィックデータ(MACアドレスの情報が付加されたトラフィックデータ)を通知し、注目機器のベンダの判定を要求する。ベンダ情報判定部106は、受信したトラフィックデータからMACアドレスを抽出しインターネットから、当該MACアドレスのベンダコードに対応するベンダの識別子(例えば、ベンダ名)を取得する。ベンダ情報判定部106は、取得したベンダの識別子を処理部101に通知する。そして、処理部101は、ベンダ情報判定部106の判定結果に基づくベンダ情報を記憶部108に記憶させる(S606)。 If the device of interest has not been determined as a vendor, the processing unit 101 notifies the vendor information determination unit 106 of traffic data (traffic data to which MAC address information is added) and requests determination of the vendor of the device of interest. The vendor information determination unit 106 extracts the MAC address from the received traffic data and acquires the vendor identifier (for example, vendor name) corresponding to the vendor code of the MAC address from the Internet. The vendor information determination unit 106 notifies the processing unit 101 of the acquired identifier of the vendor. Then, the processing unit 101 causes the storage unit 108 to store the vendor information based on the determination result of the vendor information determination unit 106 (S606).

次に、処理部101は、注目機器のベンダについてベンダ別非定常通信検知モデルが存在するか否か(記憶部108に記憶されているか否か)を判断し(S607)、存在する場合後述するステップS605に移行し、そうでない場合は、未学習のベンダのIoT機器30が接続されたとみなして学習を開始するため、ステップS610へ移行(混在モードへ移行)する。 Next, the processing unit 101 determines whether a vendor-specific non-stationary communication detection model exists for the vendor of the device of interest (whether or not it is stored in the storage unit 108) (S607). The process moves to step S605, and if not, the process moves to step S610 (shifts to mixed mode) in order to start learning assuming that an unlearned vendor's IoT device 30 is connected.

次に、処理部101は、注目機器に対応する機器種類別非定常通信検知モデルとベンダ別非定常通信検知モデル、及び機器固有非定常通信検知モデルを記憶部108から取得し、非定常通信状態判定部104に非定常通信状態判定(異常判定)を要求する。非定常通信状態判定部104は、受信したトラフィックデータと各種非定常通信検知モデルを用いて非定常通信状態判定処理(異常判定処理;上述の図8のフローチャートの処理)を行う。非定常通信状態判定部104は、非定常通信状態判定処理の結果を処理部101に通知する(S608)。 Next, the processing unit 101 acquires the non-steady communication detection model by device type, the non-steady communication detection model by vendor, and the device-specific non-steady communication detection model corresponding to the device of interest from the storage unit 108, The determination unit 104 is requested to determine an unsteady communication state (abnormality determination). The non-steady communication state determination unit 104 uses the received traffic data and various types of non-steady communication detection models to perform non-steady communication state determination processing (abnormality determination processing; processing of the above-described flowchart of FIG. 8). The non-steady communication state determination unit 104 notifies the processing unit 101 of the result of the non-steady communication state determination processing (S608).

処理部101は、非定常通信状態判定処理(異常判定処理)の結果を確認し(S609)、注目機器について非定常通信状態(異常状態)でないという判定結果されなかった場合、処理(トラフィックデータ受信に伴う注目機器に関する一連の処理)を終了する(S612)。 The processing unit 101 checks the result of the non-steady communication state determination process (abnormal state determination process) (S609), and if the device of interest is not determined to be in the non-steady communication state (abnormal state), the process (traffic data reception (S612).

一方、注目機器について非定常通信状態(異常状態)と判定された場合、処理部101は、通信制御部107に注目機器の通信の遮断を要求する。通信制御部107は、注目機器の通信を遮断する制御情報をゲートウェイ40(ファイアウォール)に対して送信し、当該機器の通信を遮断し(S613)、処理(トラフィックデータ受信に伴う注目機器に関する一連の処理)を終了する。 On the other hand, when the device of interest is determined to be in an unsteady communication state (abnormal state), the processing unit 101 requests the communication control unit 107 to cut off the communication of the device of interest. The communication control unit 107 transmits control information for blocking communication of the device of interest to the gateway 40 (firewall), blocks communication of the device (S613), and performs processing (a series of processes related to the device of interest accompanying reception of traffic data). processing).

図11は、トラフィック分析装置10が混在モードで動作中にトラフィックデータを受信した場合の動作の一例について示したフローチャートである。 FIG. 11 is a flow chart showing an example of the operation when the traffic analysis device 10 receives traffic data while operating in the mixed mode.

ここでは、トラフィック分析装置10が混在モードで動作中に、監視対象ネットワークN1(ネットワークスイッチ20)のトラフィックデータをキャプチャしたものとして説明する。 Here, it is assumed that the traffic data of the monitored network N1 (network switch 20) is captured while the traffic analysis device 10 is operating in the mixed mode.

このとき、トラフィックデータ収集部102は、まず、キャプチャしたトラフィックデータの内容を解析しIPパケットに整形して処理部101に通知する(S701)。 At this time, the traffic data collection unit 102 first analyzes the content of the captured traffic data, shapes it into an IP packet, and notifies the processing unit 101 (S701).

処理部101は、記憶部108に記憶されている機器種類情報を取得し、注目機器が機器種類判定済みであるか否かを確認する(S702)。注目機器が機器種類判定済でない場合、処理部101は、機器種類判定部105に、トラフィックデータと機器種類判定モデルを通知し、注目機器の機器種類の判定を要求して、判定結果を得て、判定結果に基づく注目機器の機器種類情報を記憶部108に記憶させる(S703)。 The processing unit 101 acquires the device type information stored in the storage unit 108, and checks whether or not the device type of the device of interest has been determined (S702). If the device type of the device of interest has not been determined, the processing unit 101 notifies the device type determination unit 105 of the traffic data and the device type determination model, requests determination of the device type of the device of interest, and obtains the determination result. , the device type information of the target device based on the determination result is stored in the storage unit 108 (S703).

次に、処理部101は、注目機器の機器種類に対応する機器種類別非定常通信検知モデルが存在するか否か(学習済であるか否か)を確認し(S704)、存在する場合後述するステップS705に移行し、そうでない場合は、未学習の機器種類のIoT機器30が接続されたとみなし、後述するステップS714へ移行して学習処理(注目機器の機器種類に対応する機器種類別非定常通信検知モデルの構築)を開始/継続する。 Next, the processing unit 101 checks whether or not there is a non-stationary communication detection model by device type corresponding to the device type of the device of interest (whether or not learning has been completed) (S704). If not, it is assumed that an IoT device 30 of an unlearned device type has been connected, and the processing shifts to step S714 to be described later to perform learning processing (device type non-learning corresponding to the device type of the attention device). construction of steady-state communication detection model) is started/continued.

次に、処理部101は、記憶部108に記憶されているベンダ情報を取得し、注目機器がベンダ情報判定済みであるか否か(注目機器のベンダ情報が記憶部108に保持されているか否か)を確認する(S705)。 Next, the processing unit 101 acquires the vendor information stored in the storage unit 108, and determines whether or not the vendor information of the device of interest has been determined (whether or not the vendor information of the device of interest is held in the storage unit 108). (S705).

注目機器がベンダ判定済でない場合、処理部101は、ベンダ情報判定部106に注目機器のベンダの判定を要求して判定結果を取得し、判定結果に基づくベンダ情報を記憶部108に記憶させる(S706)。 If the device of interest has not been determined as a vendor, the processing unit 101 requests the vendor information determination unit 106 to determine the vendor of the device of interest, acquires the determination result, and stores the vendor information based on the determination result in the storage unit 108 ( S706).

次に、処理部101は、注目機器に対応するベンダ別非定常通信検知モデルが存在するか否か(学習済であるか否か)を確認し(S707)、存在する場合は後述するステップS708に移行し、そうでない場合は、未学習のベンダのIoT機器30が接続されたとみなし、後述するステップS716へ移行して、学習処理(注目機器のベンダに対応するベンダ別非定常通信検知モデルの構築)を開始/継続する。 Next, the processing unit 101 checks whether or not there is a vendor-specific non-stationary communication detection model corresponding to the device of interest (whether or not learning has been completed) (S707). If not, it is assumed that the IoT device 30 of the unlearned vendor has been connected, and the processing proceeds to step S716 described later to perform learning processing (a vendor-specific non-steady communication detection model corresponding to the vendor of the attention device construction) is started/continued.

次に、処理部101は、注目機器に対応する非定常通信状態(異常状態)の判定を要求して判定結果を取得して記憶部108に通知して記憶させ(S708)る。非定常通信状態と判定された場合、後述するステップS710の処理に移行する。一方、注目機器について非定常通信状態(異常状態)と判定されなかった場合、処理部101は、後述するステップS711の処理に移行する。 Next, the processing unit 101 requests determination of an irregular communication state (abnormal state) corresponding to the device of interest, acquires the determination result, and notifies the storage unit 108 to store the result (S708). If it is determined that the communication state is in an unsteady state, the process proceeds to step S710, which will be described later. On the other hand, if the device of interest is not determined to be in an unsteady communication state (abnormal state), the processing unit 101 proceeds to the process of step S711, which will be described later.

なお、ステップS701~S710の処理自体は、運用モードの処理とほぼ同様であるため詳しい説明は省略する。 Note that the processing itself of steps S701 to S710 is almost the same as the processing in the operation mode, so a detailed description will be omitted.

注目機器について非定常通信状態(異常状態)と判定されなかった場合、処理部101は、通信制御部107に当該トラフィックデータに係るIoT機器30の通信の遮断を要求して、当該機器の通信を遮断させる(S710)。 If the device of interest is not determined to be in an irregular communication state (abnormal state), the processing unit 101 requests the communication control unit 107 to cut off the communication of the IoT device 30 related to the traffic data, and interrupts the communication of the device. Cut off (S710).

上述のステップS704で、注目機器の機器種類に係る機器種類別非定常通信検知モデルが存在しない場合、処理部101は、当該機器種類の定常通信パターンの学習期間が終了したか確認し(S714)、学習期間が終了していた場合には後述するステップS715に移行し、そうでない場合には後述するステップS718に移行して、取得したトラフィックデータを記憶部108に記憶させて処理(当該トラフィックデータの受信をトリガとする一連の処理)を終了する。 In step S704 described above, if there is no non-stationary communication detection model by device type related to the device type of the device of interest, the processing unit 101 checks whether the learning period for the steady communication pattern of the device type has ended (S714). If the learning period has ended, the process proceeds to step S715, which will be described later. If not, the process proceeds to step S718, which will be described later. A series of processes triggered by the reception of

一方、学習期間が終了していた場合、処理部101は、記憶部108から蓄積された当該機器種類のトラフィックデータを取得して、定常通信パターン学習部103に当該機器種類の機器種類別非定常通信検知モデルの構築をさせて取得し、取得した機器種類別非定常通信検知モデルを記憶部108に記憶させ(S715)、上述のステップS705の処理に移行する。このとき、定常通信パターン学習部103は、機器種類別非定常通信検知モデルの構築対象となるIoT機器30のトラフィックデータについて所定の学習期間分収集して上述の図3のフローチャートの処理に適用することで、当該IoT機器30の機器種類に対応する機器種類別非定常通信検知モデルを得るようにしてもよい。また、このとき、定常通信パターン学習部103は、ベンダ別非定常通信検知モデルを構築するためのグルーピングの処理(図5のステップS201~ステップS204)を行った上で、図7のフローチャートの処理により当該IoT機器30に対応する機器固有非定常通信検知モデルを構築するようにしてもよい。 On the other hand, when the learning period has ended, the processing unit 101 acquires the accumulated traffic data of the device type from the storage unit 108 and stores the steady communication pattern learning unit 103 in the non-steady traffic data of the device type for each device type. A communication detection model is constructed and acquired, and the acquired non-steady communication detection model by device type is stored in the storage unit 108 (S715), and the process proceeds to step S705 described above. At this time, the regular communication pattern learning unit 103 collects the traffic data of the IoT devices 30 for which the device-type non-regular communication detection model is to be constructed for a predetermined learning period, and applies it to the processing of the above-described flowchart of FIG. By doing so, a non-stationary communication detection model by device type corresponding to the device type of the IoT device 30 may be obtained. At this time, the regular communication pattern learning unit 103 performs the grouping process (steps S201 to S204 in FIG. 5) for constructing the vendor-specific non-stationary communication detection model, and then performs the process of the flowchart in FIG. A device-specific non-stationary communication detection model corresponding to the IoT device 30 may be constructed by.

上述のステップS707で、注目機器のベンダに係るベンダ別非定常通信検知モデルが存在しない場合、処理部101は、当該ベンダの定常通信パターンの学習期間が終了したか確認し(S716)、学習期間が終了していた場合には後述するステップS717に移行し、そうでない場合には後述するステップS718に移行して、取得したトラフィックデータを記憶部108に記憶させて処理(当該トラフィックデータの受信をトリガとする一連の処理)を終了する。 In step S707 described above, if there is no vendor-specific non-stationary communication detection model related to the vendor of the device of interest, the processing unit 101 checks whether the learning period for the steady communication pattern of the vendor has ended (S716). has been completed, the process proceeds to step S717, which will be described later; otherwise, the process proceeds to step S718, which will be described later. (a series of processes to be triggered) ends.

一方、学習期間が終了していた場合、処理部101は、記憶部108から蓄積された当該ベンダのトラフィックデータを取得して、定常通信パターン学習部103に当該ベンダのベンダ別非定常通信検知モデルの構築をさせて取得し、取得したベンダ別非定常通信検知モデルを記憶部108に記憶させ(S717)、上述のステップS708の処理に移行する。このとき、定常通信パターン学習部103は、ベンダ別非定常通信検知モデルの構築対象となるIoT機器30のトラフィックデータについて所定の学習期間分収集して上述の図5のフローチャートの処理に適用することで、当該IoT機器30のベンダに対応するベンダ別非定常通信検知モデルを得るようにしてもよい。この場合、定常通信パターン学習部103は、ステップS201の処理において、混在モードの学習期間中に取得した全てのトラフィックデータからフローを抽出するようにしてもよいし、図3のフローチャートのステップS101~S104の処理を実行してステップS104で抽出されなかったトラフィックデータを取得してから図5のフローチャートの処理を実行するようにしてもよい。また、このとき、定常通信パターン学習部103は、図7のフローチャートの処理により当該IoT機器30に対応する機器固有非定常通信検知モデルを構築するようにしてもよい。 On the other hand, if the learning period has ended, the processing unit 101 acquires the accumulated traffic data of the vendor from the storage unit 108 and stores the steady communication pattern learning unit 103 in the vendor-specific non-steady communication detection model of the vendor. is constructed and acquired, the acquired vendor-specific non-stationary communication detection model is stored in the storage unit 108 (S717), and the process proceeds to step S708 described above. At this time, the regular communication pattern learning unit 103 collects the traffic data of the IoT devices 30 for which the vendor-specific non-stationary communication detection model is to be constructed for a predetermined learning period, and applies it to the processing of the above-described flowchart of FIG. , a vendor-specific non-stationary communication detection model corresponding to the vendor of the IoT device 30 may be obtained. In this case, in the process of step S201, the regular communication pattern learning unit 103 may extract flows from all the traffic data acquired during the mixed mode learning period. The process of S104 may be executed to acquire the traffic data that was not extracted in step S104, and then the process of the flowchart of FIG. 5 may be executed. Also, at this time, the regular communication pattern learning unit 103 may construct a device-specific non-regular communication detection model corresponding to the IoT device 30 through the processing of the flowchart of FIG.

処理部101は、上述のステップS710の次に、現在の状態(混在モードの状態)で、いずれかの非定常通信検知モデルを構築するために学習期間中の機器種類またはベンダが存在するか否かを確認し(S711)、学習期間中の機器種類またはベンダが存在する場合運用モードに移行し、そうでない場合処理(当該トラフィックデータの受信をトリガとする一連の処理)を終了する。 Next to step S710 described above, the processing unit 101 determines whether there is a device type or vendor during the learning period in order to construct any non-stationary communication detection model in the current state (mixed mode state). (S711), and if there is a device type or vendor during the learning period, shift to the operation mode; otherwise, terminate the processing (a series of processing triggered by the reception of the traffic data).

(A-3)第1の実施形態の効果
第1の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
(A-3) Effects of First Embodiment According to the first embodiment, the following effects can be obtained.

第1の実施形態のトラフィック分析装置10では、IoT機器30の属性に応じた非定常通信検知モデルを構築し、非定常通信検知モデルを用いて各IoT機器30の非定常通信状態(異常状態)を判定する。また、この実施形態の第1の実施形態のトラフィック分析装置10では、非定常通信検知モデルとして、機器種類別非定常通信検知モデル(機器種類毎にその機器種類が持つ主機能の定常通信パターンを学習したモデル)、ベンダ別非定常通信検知モデル(ベンダ毎にベンダ特有の制御通信等の定常通信パターンを学習したモデル)、及び機器固有非定常通信検知モデル(上記以外の通信パターンを学習した機器固有非定常通信検知モデル)が採用されている。これにより、第1の実施形態のトラフィック分析装置10では、当初の定常通信の学習期間に存在しなかったIoT機器30が監視対象ネットワークN1に接続された場合でも、機器種類毎/ベンダ毎に非定常通信検知モデルを用いて非定常通信状態(異常状態)の判定が可能であるため、当該IoT機器30に関する学習処理を要せずに、他のIoT機器30と同様に学習済の非定常通信検知モデルを用いた非定常通信の判定処理が可能となる。 In the traffic analysis device 10 of the first embodiment, an unsteady communication detection model according to the attributes of the IoT devices 30 is constructed, and the unsteady communication state (abnormal state) of each IoT device 30 is detected using the unsteady communication detection model. judge. In addition, in the traffic analysis device 10 of the first embodiment of this embodiment, as the non-steady communication detection model, the non-steady communication detection model by device type (for each device type, the steady communication pattern of the main function of the device type is learned models), vendor-specific non-stationary communication detection models (models that have learned steady communication patterns such as vendor-specific control communication for each vendor), and device-specific non-stationary communication detection models (devices that have learned communication patterns other than the above unique non-stationary communication detection model) is adopted. As a result, in the traffic analysis device 10 of the first embodiment, even if the IoT device 30 that did not exist during the learning period of the initial steady communication is connected to the monitored network N1, Since it is possible to determine the non-steady communication state (abnormal state) using the steady communication detection model, learning processing for the IoT device 30 is not required, and the learned non-steady communication is performed in the same way as the other IoT devices 30. It becomes possible to perform determination processing of non-stationary communication using a detection model.

また、機器種類別非定常通信検知モデルではIoT機器30の主機能に関する定常通信パターンからの逸脱が判定可能であり、ベンダ別非定常通信検知モデルではベンダ特有の定常通信パターンからの逸脱が判定可能である。そのため、トラフィック分析装置10では、あるIoT機器30の全ての通信を用いて一つの非定常通信検知モデルを構築する場合に比べて、異常検知精度を高めることができる。 In addition, the non-stationary communication detection model by device type can determine deviation from the regular communication pattern related to the main function of the IoT device 30, and the non-stationary communication detection model by vendor can determine deviation from the vendor-specific steady communication pattern. is. Therefore, the traffic analysis device 10 can improve the accuracy of anomaly detection compared to the case where one non-steady communication detection model is constructed using all communications of a certain IoT device 30 .

さらに、トラフィック分析装置10では、非定常通信の判定処理の最後に機器固有非定常通信検知モデルを適用することにより、機器固有の正常な通信パターンとそれ以外の異常な通信パターンとを分別することができるため、より判定精度を高めることができる。 Furthermore, in the traffic analysis device 10, by applying a device-specific non-stationary communication detection model at the end of the non-stationary communication determination process, a device-specific normal communication pattern and other abnormal communication patterns can be distinguished. Therefore, it is possible to further improve the determination accuracy.

(B)第2の実施形態
以下、本発明によるトラフィック分析装置、トラフィック分析プログラム及びトラフィック分析方法の第2の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
(B) Second Embodiment Hereinafter, a second embodiment of the traffic analysis device, traffic analysis program and traffic analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(B-1)第2の実施形態の構成
第2の実施形態に関係する各装置の接続関係についても、図2を用いて示すことができる。図2において末尾がAの符号は、第2の実施形態においてのみ用いられる符号である。
(B-1) Configuration of Second Embodiment The connection relationship of each device related to the second embodiment can also be shown using FIG. Codes ending in A in FIG. 2 are codes used only in the second embodiment.

第2の実施形態においては、トラフィック分析装置10がトラフィック分析装置10Aに置き換えられている。 In the second embodiment, the traffic analysis device 10 is replaced with a traffic analysis device 10A.

図12は、第2の実施形態のトラフィック分析装置10Aの機能的構成について示したブロック図である。 FIG. 12 is a block diagram showing the functional configuration of the traffic analysis device 10A of the second embodiment.

図12では、上述の図1と同一部分または対応部分には同一又は対応する符号が付されている。以下では、第2の実施形態について第1の実施形態との差異を中心として説明する。 In FIG. 12, the same or corresponding reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIG. The second embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment.

トラフィック分析装置10Aでは、処理部101と定常通信パターン学習部103が、処理部101Aと定常通信パターン学習部103Aに置き換わり、さらにフィードバック部109が追加されている点で第1の実施形態と異なっている。 Traffic analysis device 10A differs from the first embodiment in that processing unit 101 and regular communication pattern learning unit 103 are replaced with processing unit 101A and regular communication pattern learning unit 103A, and feedback unit 109 is added. there is

フィードバック部109は、非定常通信状態判定部104による判定結果を、オペレータOPが使用するオペレータ端末TEに供給すると共に、判定結果に対するフィードバック情報(例えば、誤った判定結果に対するフィードバック情報)の入力受付を行う。 The feedback unit 109 supplies the determination result by the unsteady communication state determination unit 104 to the operator terminal TE used by the operator OP, and also accepts input of feedback information on the determination result (for example, feedback information on the erroneous determination result). conduct.

フィードバック部109が、オペレータ端末TEとの間で情報を入出力する際の形式については限定されないものであるが、例えば、操作画面(GUI画面;Web画面;Webコンテンツ)の形式でオペレータ端末TEに判定結果を提示すると共にフィードバック情報の入力を受け付けるようにしても良い。ここでは、フィードバック部109が、オペレータ端末TEに判定結果を提示すると共にフィードバック情報の入力を受け付ける際の操作画面を「フィードバック入力受付画面」と呼ぶものとする。 The format in which the feedback unit 109 inputs and outputs information to and from the operator terminal TE is not limited. The determination result may be presented and the input of feedback information may be accepted. Here, the operation screen when the feedback unit 109 presents the determination result to the operator terminal TE and receives the input of the feedback information shall be referred to as a "feedback input reception screen".

第2の実施形態のトラフィック分析装置10Aでは、異常検知された通信パターンについてオペレータ端末TEを介してオペレータOPに提示されるため、オペレータOPにより、当該通信パターンが真に異常か否かが判断される。そして、トラフィック分析装置10Aでは、オペレータOPから誤検知(非定常通信ではない通信パターンについて非定常通信状態とした判定結果)についてフィードバック情報の入力を受け付けることができる。以下では、オペレータ端末TEから供給された誤検知を示すフィードバック情報を「誤検知フィードバック」と呼ぶものとする。 In the traffic analysis device 10A of the second embodiment, the communication pattern detected as abnormal is presented to the operator OP via the operator terminal TE, so that the operator OP can determine whether or not the communication pattern is truly abnormal. be. Then, the traffic analysis device 10A can receive input of feedback information from the operator OP regarding erroneous detection (determination result that a communication pattern that is not non-stationary communication is in the non-stationary communication state). Feedback information indicating an erroneous detection supplied from the operator terminal TE is hereinafter referred to as "erroneous detection feedback".

図13、図14は、フィードバック入力受付画面の構成例について示した図である。 13 and 14 are diagrams showing configuration examples of feedback input acceptance screens.

図13では、フィードバック部109において判定結果(非定常通信状態判定部104の判定結果)に基づくイベントの情報を表示するフィールドF101について示している。 FIG. 13 shows a field F101 for displaying event information based on the determination result (determination result of the unsteady communication state determination unit 104) in the feedback unit 109. FIG.

フィールドF101には、判定結果ごとにイベント(アラート)として表示するサブフィールドSFが配置されている。図13に示すフィールドF101には、上から時系列順にサブフィールドSF111、SF112、・・・が表示されている。 The field F101 has a subfield SF that displays an event (alert) for each determination result. In the field F101 shown in FIG. 13, subfields SF111, SF112, . . . are displayed in chronological order from the top.

図13に示す各サブフィールドには、当該イベントの名称を示す「イベント名」、当該イベントに係るIoT機器30を示す「機器情報」(ここではIPアドレスで表示しているがホスト名等他の表示形式でも良い)、当該イベントの「発生時刻」、及び当該イベントに係るログ情報の表示を受け付けるための詳細確認ボタンB101が配置されている。 Each subfield shown in FIG. 13 includes an “event name” indicating the name of the event, and “device information” indicating the IoT device 30 related to the event (the IP address is displayed here, but other information such as the host name is displayed). display format), the “occurrence time” of the event, and a detailed confirmation button B101 for receiving the display of the log information related to the event.

例えば、図13に示すサブフィールドSF111には、イベント名として「非定常通信常置検知」(非定常通信状態(異常状態)を検知したことを示すイベント名)、機器情報として、IoT機器30-1のIPアドレスを示す「xxx.xxx.xxx.xxx」、発生時刻として「14:50」と、当該イベント(異常)の検知に用いられたトラフィックデータの詳細(各IPパケットを示す情報)の表示を受け付けるための詳細確認ボタンB101が配置されている。 For example, in the subfield SF111 shown in FIG. 13, the event name is "non-stationary communication permanent detection" (event name indicating detection of non-stationary communication state (abnormal state)), and the device information is the IoT device 30-1. "xxx.xxx.xxx.xxx" indicating the IP address of the event, "14:50" as the time of occurrence, and the details of the traffic data (information indicating each IP packet) used to detect the event (abnormality). A detailed confirmation button B101 for accepting the is arranged.

この状態で、サブフィールドSF111の詳細確認ボタンB101が押下されると、フィードバック部109は、フィードバック入力受付画面で図14のフィールドF201を表示(例えば、ポップアップ表示)する。フィールドF201には、当該イベント(異常)の検知に用いられたトラフィックデータの詳細(各IPパケットを示す情報)を表示するためのサブフィールドSF201と、当該イベントについて誤検知フィードバックを受け付けるためのボタンB201が配置されている。図14の状態で、フィールドF201のボタンB201が押下されると、フィードバック部109は、当該イベントに係る判定結果について誤検知フィードバックがあったことを処理部101に通知する。フィードバック部109はサブフィールドSF201(トラフィックデータの詳細)を表示する際、処理部101Aを介して記憶部108から対応するトラフィックデータを取得する。 In this state, when the detail confirmation button B101 of the subfield SF111 is pressed, the feedback unit 109 displays (for example, pops up) the field F201 of FIG. 14 on the feedback input acceptance screen. The field F201 contains a subfield SF201 for displaying the details of the traffic data (information indicating each IP packet) used to detect the event (abnormality), and a button B201 for accepting false detection feedback for the event. are placed. In the state of FIG. 14, when the button B201 of the field F201 is pressed, the feedback unit 109 notifies the processing unit 101 that there is false detection feedback regarding the determination result related to the event. When displaying subfield SF201 (traffic data details), feedback unit 109 acquires the corresponding traffic data from storage unit 108 via processing unit 101A.

以上のように、フィードバック部109では、例えば、図13、図14に示すような構成のフィードバック入力受付画面で、誤検知フィードバックの受付を行う。 As described above, the feedback unit 109 accepts erroneous detection feedback on the feedback input acceptance screens configured as shown in FIGS. 13 and 14, for example.

処理部101Aは、フィードバック部109から誤検知フィードバックの通知を受けると、定常通信パターン学習部103Aに、機器固有非定常通信検知モデルと誤検知フィードバックされた通信パターンを通知し、機器固有非定常通信検知モデルの再学習を要求する。 Upon receiving the false detection feedback notification from the feedback unit 109, the processing unit 101A notifies the steady communication pattern learning unit 103A of the device-specific unsteady communication detection model and the communication pattern for which the false detection was fed back, and performs the device-specific unsteady communication. Request retraining of the detection model.

定常通信パターン学習部103Aは、第1の実施形態に加え、処理部101から機器固有非定常通信検知モデルの再学習要求を受けると、逐次学習処理によって機器固有非定常通信検知モデルに誤検知フィードバックされた通信パターンを適用(誤検知フィードバックの内容を考慮)し、各非定常通信検知モデルを再構築する。定常通信パターン学習部103Aは、再構築した各機器固有非定常通信検知モデルを処理部101に通知する。 In addition to the first embodiment, the steady communication pattern learning unit 103A, when receiving a re-learning request for the device-specific non-steady communication detection model from the processing unit 101, feeds back an erroneous detection to the device-specific non-steady communication detection model through sequential learning processing. Applying the determined communication pattern (considering the content of false positive feedback), reconstruct each non-stationary communication detection model. The steady communication pattern learning unit 103A notifies the processing unit 101 of the reconstructed non-steady communication detection model specific to each device.

これにより、トラフィック分析装置10Aでは、誤検知フィードバックされた通信パターンについて、以後の異常判定において異常検知されないように考慮して、当該通信パターンを正常通信パターンとして機械学習器で学習することができる。トラフィック分析装置10Aでは、この機械学習器として、逐次学習型の機械学習器(データが入力する度に内部パラメータを更新してモデルが再構築される機械学習器)を用いるようにしてもよい。この逐次学習型の機械学習器は、第2の実施形態の定常通信パターン学習部103Aにおいて、各機器固有非定常通信検知モデルの構築に用いられる。 As a result, in the traffic analysis device 10A, the machine learning device can learn the communication pattern as a normal communication pattern, taking into consideration that the communication pattern that is fed back as an erroneous detection will not be detected as a normal communication pattern in the subsequent abnormality determination. In the traffic analysis device 10A, a sequential learning type machine learner (a machine learner in which a model is reconstructed by updating internal parameters each time data is input) may be used as the machine learner. This sequential learning type machine learning device is used in the steady communication pattern learning unit 103A of the second embodiment to build a device-specific non-steady communication detection model.

(B-2)第2の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第2の実施形態におけるトラフィック分析装置10Aの動作(実施形態に係るトラフィック分析方法)を説明する。ここでは、トラフィック分析装置10Aの動作のうち第1の実施形態との差異についてのみ説明する。
(B-2) Operation of Second Embodiment Next, the operation of the traffic analysis device 10A (traffic analysis method according to the embodiment) of the second embodiment having the configuration described above will be described. Here, only differences from the first embodiment in the operation of the traffic analysis device 10A will be described.

ここでは、第2の実施形態におけるトラフィック分析装置10Aが運用モードあるいは混在モードで動作している時に、オペレータ端末TE(オペレータOP)から誤検知フィードバックを受信した時の動作を説明する。 Here, the operation when receiving false detection feedback from the operator terminal TE (operator OP) while the traffic analysis device 10A in the second embodiment is operating in the operational mode or the mixed mode will be described.

ここでは、処理部101Aは、非定常通信状態判定部104から異常状態(非定常通信状態)のIoT機器30を検知したという判定結果を得た場合、フィードバック部109を制御して、オペレータ端末TEに提示するフィードバック入力受付画面(例えば、図13、図14のような操作画面)に当該判定結果の内容を追加表示させ、誤検知フィードバックの入力受付可能な状態とする。 Here, when the processing unit 101A obtains a determination result indicating that the IoT device 30 in an abnormal state (unsteady communication state) has been detected from the non-steady communication state determination unit 104, the processing unit 101A controls the feedback unit 109 and controls the operator terminal TE. The content of the determination result is additionally displayed on the feedback input reception screen (for example, the operation screens shown in FIGS. 13 and 14) to be presented to make it possible to receive input of false detection feedback.

ここでは、オペレータ端末TEにおいて、オペレータOPにより、図13に示すサブフィールドSF111(IoT機器30ー1に係る異常検知イベントを示すサブフィールド)の詳細確認ボタンB101が押下され、その後図14に示すフィールドF201においてボタンB201が押下されたものとする。これにより、フィードバック部109では、IoT機器30ー1に係る異常判定の結果について誤検知フィードバックを受け付けることができる。 Here, in the operator terminal TE, the operator OP presses the details confirmation button B101 of the subfield SF111 (subfield indicating an abnormality detection event related to the IoT device 30-1) shown in FIG. 13, and then the field shown in FIG. Assume that the button B201 is pressed in F201. As a result, the feedback unit 109 can receive false detection feedback regarding the result of abnormality determination relating to the IoT device 30-1.

フィードバック部109は、オペレータ端末TEから誤検知フィードバックの入力を受け付けると、誤検知フィードバックされたトラフィックデータを処理部101に通知する。処理部101は、記憶部108から機器固有非定常通信検知モデルを取得し、誤検知フィードバックされたトラフィックデータとともに定常通信パターン学習部103Aに通知し、各非常通信検知モデル(機器種類別非定常通信検知モデル、ベンダ別非定常通信検知モデル、及び機器固有非定常通信検知モデル)の再学習(誤検知フィードバックの内容を考慮した再学習処理)を要求する。 The feedback unit 109, upon receiving an input of false detection feedback from the operator terminal TE, notifies the processing unit 101 of the traffic data for which the false detection feedback was received. The processing unit 101 acquires the device-specific non-stationary communication detection model from the storage unit 108, notifies the regular communication pattern learning unit 103A together with the traffic data for which the false detection is fed back, and obtains each emergency communication detection model (non-stationary communication by device type). request re-learning of the detection model, vendor-specific non-stationary communication detection model, and device-specific non-stationary communication detection model) (re-learning processing considering the content of false detection feedback).

定常通信パターン学習部103Aは、誤検知フィードバックされたトラフィックデータを逐次学習処理で各非定常通信検知モデルを再構築する。定常通信パターン学習部103Aは、再構築した各非定常通信検知モデルを処理部101に通知する。処理部101は、再構築された各非定常通信検知モデルを記憶部108に保存する。 The steady-state communication pattern learning unit 103A reconstructs each non-steady-state communication detection model by successively learning the traffic data fed back as false detection. The regular communication pattern learning unit 103A notifies the processing unit 101 of each reconstructed non-regular communication detection model. The processing unit 101 stores each reconstructed non-steady-state communication detection model in the storage unit 108 .

(B-3)第2の実施形態の効果
この実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加えて以下のような効果を奏することができる。
(B-3) Effects of Second Embodiment According to this embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.

第2の実施形態におけるトラフィック分析装置10Aは、運用者から異常検知結果の誤検知フィードバック機能を有し、誤検知フィードバックされた通信パターンを正常な通信として再学習するために、各非定常通信検知モデルを逐次学習型の機械学習器で構築し、誤検知フィードバックの際には、誤検知フィードバックされた通信パターンを当該機械学習器に適用しモデルを再構築する。これにより、第2の実施形態におけるトラフィック分析装置10Aでは、例えば新規接続されたIoT機器30の固有通信パターンを異常と誤検知してしまう場合にも、誤検知フィードバックによって即座に定常通信モデルに適用されるため、誤検知が継続するのを抑制することができる。 The traffic analysis device 10A in the second embodiment has a false positive feedback function of anomaly detection results from the operator, and in order to re-learn the communication pattern for which the false positive feedback is fed back as normal communication, each non-steady communication detection A model is constructed by a sequential learning type machine learner, and in the case of false positive feedback, the model is reconstructed by applying the communication pattern of the false positive feedback to the machine learner. As a result, even if the traffic analysis device 10A in the second embodiment erroneously detects, for example, the unique communication pattern of the newly connected IoT device 30 as being abnormal, the erroneous detection feedback immediately applies to the steady communication model. Therefore, it is possible to suppress the continuation of false detection.

(C)第3の実施形態
以下、本発明によるトラフィック分析装置、トラフィック分析プログラム及びトラフィック分析方法の第3の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
(C) Third Embodiment Hereinafter, a third embodiment of the traffic analysis device, traffic analysis program and traffic analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第3の実施形態に関係する各装置の接続関係についても、図2を用いて示すことができる。図2において末尾がBの符号は、第3の実施形態においてのみ用いられる符号である。 The connection relationship of each device related to the third embodiment can also be shown using FIG. Codes ending in B in FIG. 2 are codes used only in the third embodiment.

第3の実施形態においては、トラフィック分析装置10がトラフィック分析装置10Bに置き換えられている。 In the third embodiment, traffic analysis device 10 is replaced with traffic analysis device 10B.

図15は、第3の実施形態のトラフィック分析装置10Bの機能的構成について示したブロック図である。図15では、上述の図1と同一部分または対応部分には同一又は対応する符号が付されている。以下では、第1の実施形態について第1の実施形態との差異を中心として説明する。 FIG. 15 is a block diagram showing the functional configuration of the traffic analysis device 10B of the third embodiment. In FIG. 15, the same or corresponding reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIG. 1 described above. The first embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment.

トラフィック分析装置10Bでは、処理部101が、処理部101Bに置き換わり、さらに定常通信パターン学習部103が除外されている点で第1の実施形態と異なっている。 The traffic analysis device 10B differs from the first embodiment in that the processing unit 101 is replaced with a processing unit 101B and the regular communication pattern learning unit 103 is omitted.

上記の各実施形態では、トラフィック分析装置10、10Aは、定常通信パターン学習部103を有していたが、これに限定されるものではない。例えば、トラフィック分析装置10Bのように、定常通信パターン学習部103を持たない構成としてもよい。 In each of the above embodiments, the traffic analysis devices 10 and 10A have the regular communication pattern learning unit 103, but are not limited to this. For example, like the traffic analysis device 10B, a configuration without the regular communication pattern learning unit 103 may be employed.

トラフィック分析装置10Bでは、各非定常通信検知モデル(機器種類別非定常通信検知モデル、ベンダ別非定常通信検知モデル、機器固有非定常通信検知モデル)について、外部装置(例えば、外部の図示しないクラウドサーバ)から取得して、非定常通信状態判定部104にセットし、判定処理を行うようにしてもよい。 In the traffic analysis device 10B, for each non-stationary communication detection model (non-stationary communication detection model by device type, non-stationary communication detection model by vendor, device-specific non-stationary communication detection model), an external device (for example, an external cloud not shown) server), set it in the non-stationary communication state determination unit 104, and perform determination processing.

このとき、トラフィック分析装置10Bでは、定常通信パターン学習部103の処理を外部装置(例えば、外部の図示しないクラウドサーバ)に依頼して実行させるようにしてもよい。このように、複数のエッジネットワーク(監視対象ネットワーク)に係るトラフィック分析装置10Bからトラフィックデータを収集して学習処理を行うクラウドシステムでは、複数のエッジネットワーク(監視対象ネットワーク)に係るトラフィック分析装置10Bからトラフィックデータを集約して学習することで、より多くのデータを用いて非定常通信検知モデルを構築できるため、検知精度を高めることができる。 At this time, the traffic analysis device 10B may request an external device (for example, an external cloud server (not shown)) to execute the processing of the regular communication pattern learning unit 103 . In this way, in a cloud system that collects traffic data from traffic analysis devices 10B associated with a plurality of edge networks (monitored networks) and performs learning processing, traffic analysis devices 10B associated with a plurality of edge networks (monitored networks) By aggregating and learning traffic data, it is possible to build an unsteady communication detection model using more data, so detection accuracy can be improved.

また、機械学習は一般に学習に多くの計算資源が必要となるため、第3の実施形態では、上記のような構成とすることで、トラフィック分析装置10Bの動作に必要な計算資源を抑えることができる。 In addition, since machine learning generally requires a large amount of computational resources for learning, in the third embodiment, with the configuration described above, it is possible to reduce the computational resources required for the operation of the traffic analysis device 10B. can.

(D)第4の実施形態
以下、本発明によるトラフィック分析装置、トラフィック分析プログラム及びトラフィック分析方法の第4の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
(D) Fourth Embodiment Hereinafter, a fourth embodiment of the traffic analysis device, traffic analysis program and traffic analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第4の実施形態に関係する各装置の接続関係についても、図2を用いて示すことができる。図2において末尾がCの符号は、第4の実施形態においてのみ用いられる符号である。 The connection relationship of each device related to the fourth embodiment can also be shown using FIG. Codes ending in C in FIG. 2 are codes used only in the fourth embodiment.

第4の実施形態においては、トラフィック分析装置10がトラフィック分析装置10Cに置き換えられている。 In the fourth embodiment, the traffic analysis device 10 is replaced with a traffic analysis device 10C.

図16は、第4の実施形態のトラフィック分析装置10Cの機能的構成について示したブロック図である。図16では、上述の図1と同一部分または対応部分には同一又は対応する符号が付されている。以下では、第1の実施形態について第1の実施形態との差異を中心として説明する。 FIG. 16 is a block diagram showing the functional configuration of the traffic analysis device 10C of the fourth embodiment. In FIG. 16, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 described above are denoted by the same or corresponding reference numerals. The first embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment.

トラフィック分析装置10Cでは、処理部101と非定常通信状態判定部104が、処理部101Cと非定常通信状態判定部104に置き換わり、さらにベンダ情報判定部106が除外されている点で第1の実施形態と異なっている。 In the traffic analysis device 10C, the processing unit 101 and the non-steady communication state determination unit 104 are replaced with the processing unit 101C and the non-steady communication state determination unit 104, and the vendor information determination unit 106 is excluded. different from the form.

第3の実施形態のトラフィック分析装置10Cの非定常通信状態判定部104Cでは、ベンダ別非定常通信検知モデルによる異常判定処理を省略する点で第1の実施形態と異なっている。つまり、第3の実施形態のトラフィック分析装置10Cの非定常通信状態判定部104Cでは、機器種類別非定常通信検知モデルで異常判定し、異常検知されたトラフィックデータを機器固有非定常通信検知モデルで異常判定することで異常判定を行う。つまり、第3の実施形態の処理部101Cでは、ベンダ別非定常通信検知モデルに係る処理について一切行わない点で第1の実施形態と異なっている。 The non-stationary communication state determination unit 104C of the traffic analysis device 10C of the third embodiment differs from that of the first embodiment in that the abnormality determination process based on the vendor-specific non-stationary communication detection model is omitted. In other words, the non-stationary communication state determination unit 104C of the traffic analysis device 10C of the third embodiment makes an abnormality determination using the device type-specific non-stationary communication detection model, and uses the device-specific non-stationary communication detection model to process the traffic data detected as abnormal. Anomaly judgment is performed by making an anomaly judgment. That is, the processing unit 101C of the third embodiment differs from the first embodiment in that it does not perform any processing related to the vendor-specific non-stationary communication detection model.

第3の実施形態のトラフィック分析装置10Cでは、ベンダ別非定常通信検知モデルの適用を除くことで、定常通信パターンの学習、および異常判定にかかる時間を短縮することができる。 In the traffic analysis device 10C of the third embodiment, by removing the application of the vendor-specific non-steady-state communication detection model, it is possible to shorten the time required for learning the steady-state communication pattern and abnormality determination.

(E)第5の実施形態
以下、本発明によるトラフィック分析装置、トラフィック分析プログラム及びトラフィック分析方法の第5の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
(E) Fifth Embodiment Hereinafter, a fifth embodiment of the traffic analysis device, traffic analysis program and traffic analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第5の実施形態に関係する各装置の接続関係についても、図2を用いて示すことができる。図2において末尾がDの符号は、第5の実施形態においてのみ用いられる符号である。 The connection relationship of each device related to the fifth embodiment can also be shown using FIG. Codes ending in D in FIG. 2 are codes used only in the fifth embodiment.

第5の実施形態においては、トラフィック分析装置10がトラフィック分析装置10Dに置き換えられている。 In the fifth embodiment, traffic analysis device 10 is replaced with traffic analysis device 10D.

図17は、第5の実施形態のトラフィック分析装置10Dの機能的構成について示したブロック図である。図17では、上述の図1と同一部分または対応部分には同一又は対応する符号が付されている。以下では、第1の実施形態について第1の実施形態との差異を中心として説明する。 FIG. 17 is a block diagram showing the functional configuration of the traffic analysis device 10D of the fifth embodiment. In FIG. 17, the same or corresponding reference numerals are given to the same or corresponding parts as in FIG. 1 described above. The first embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment.

トラフィック分析装置10Dでは、定常通信パターン学習部103が、定常通信パターン学習部103Dに置き換わっている点で第1の実施形態と異なっている。 The traffic analysis device 10D differs from the first embodiment in that the regular communication pattern learning unit 103 is replaced with a regular communication pattern learning unit 103D.

第1の実施形態のトラフィック分析装置10では、学習対象のフローを抽出する際、クラスタリングにより同一機器種類または同一ベンダの機器全てのいずれかのフローが属するグループ等を各種非定常通信検知モデル構築の学習データ対象としたが、これに限定されるものではない。この実施形態の、トラフィック分析装置10Dの定常通信パターン学習部103Dでは、学習モードで取得された全体のフロー数に対して、機器固有非定常通信検知モデルとベンダ別非定常通信検知モデルの構築で使用するフロー数の割合をパラメータで設定しておき、その割合を満たすように学習に使用するグループを抽出するものとする。 In the traffic analysis device 10 of the first embodiment, when extracting a flow to be learned, clustering is used to classify groups to which flows belonging to either the same device type or all devices of the same vendor belong, etc., for constructing various non-stationary communication detection models. Although the learning data is targeted, it is not limited to this. In the steady communication pattern learning unit 103D of the traffic analysis device 10D of this embodiment, the device-specific non-steady communication detection model and the vendor-specific non-steady communication detection model can be constructed with respect to the total number of flows acquired in the learning mode. The ratio of the number of flows to be used is set by a parameter, and groups to be used for learning are extracted so as to satisfy the ratio.

具体的には、この実施形態の定常通信パターン学習部103Dでは、あるグループにおいて含まれるフローに係るIoT機器30の機器種類を集計した場合に全ての対象機器種類に対して何割含まれているかを示すパラメータ(以下、「機器種類グループ所属率」と呼ぶ)と、グループにおいて含まれるフローに係るIoT機器30のベンダを集計した場合に最もフロー数の多いベンダの比率(グループ内の全フロー数に対する比率)を示すパラメータ(以下、「ベンダグループ所属率」と呼ぶ)を導入するものとする。例えば、あるグループにおいて含まれるフローに係るIoT機器30の機器種類を集計した際に、全ての対象機器が含まれていれば機器種類グループ所属率は100%であり、全ての対象機器のうち8割の対象機器が含まれていれば機器種類グループ所属率は80%となる。また、例えば、グループにおいて含まれるフローに係るIoT機器30のベンダを集計した際に、全てのフローに係るIoT機器30が同じベンダであった場合ベンダグループ所属率は100%であり、最も数の多いベンダのフロー数がグループ全体の8割であった場合ベンダグループ所属率は80%となる。 Specifically, in the regular communication pattern learning unit 103D of this embodiment, when the device types of the IoT devices 30 related to the flows included in a certain group are tabulated, what percentage of all the target device types are included? and the ratio of the vendor with the largest number of flows when the vendors of the IoT devices 30 related to the flows included in the group are tabulated (the total number of flows in the group A parameter (hereinafter referred to as "vendor group affiliation rate") that indicates the ratio of For example, when the device types of the IoT devices 30 related to the flows included in a certain group are aggregated, if all target devices are included, the device type group belonging rate is 100%, and 8 out of all target devices If a target device for allocation is included, the device type group affiliation rate is 80%. Further, for example, when the vendors of the IoT devices 30 related to the flows included in the group are tabulated, if the IoT devices 30 related to all the flows are the same vendor, the vendor group affiliation rate is 100%, which is the highest number. If the number of flows of a large vendor accounts for 80% of the entire group, the vendor group affiliation rate is 80%.

この実施形態の定常通信パターン学習部103Dは、機器種類別非定常通信検知モデルの学習に利用するグループを抽出する際に、グループごとに機器種類グループ所属率を算出し、機器種類グループ所属率が基準以上(以下、この基準を「基準機器種類グループ所属率」と呼ぶ)であった場合に当該グループを学習対象として抽出するものとする。また、この実施形態の定常通信パターン学習部103Dは、ベンダ別非定常通信検知モデルの学習に利用するグループを抽出する際に、グループごとにベンダグループ所属率を算出し、ベンダグループ所属率が基準以上(以下、この基準を「基準ベンダグループ所属率」と呼ぶ)であった場合に当該グループを学習対象として抽出するものとする。 The steady communication pattern learning unit 103D of this embodiment calculates the device type group belonging rate for each group when extracting groups to be used for learning the non-steady communication detection model by device type, and the device type group belonging rate is If the standard is equal to or higher than the standard (hereinafter, this standard is referred to as "standard device type group belonging rate"), the group is extracted as a learning target. Further, the regular communication pattern learning unit 103D of this embodiment calculates the vendor group belonging rate for each group when extracting groups to be used for learning the vendor-specific non-stationary communication detection model, and the vendor group belonging rate is used as a reference. If the above (this criterion is hereinafter referred to as "reference vendor group affiliation rate"), the group is extracted as a learning target.

この実施形態において、基準機器種類グループ所属率の初期値は100%であり、基準機器種類グループ所属率が100%の場合は、全ての対象機器種類のフローが含まれるグループについて学習に利用することを意味する。また、この実施形態において、基準ベンダグループ所属率の初期値は100%であり、基準ベンダグループ所属率が100%の場合は、全ての機器のベンダが同一となるグループについて学習に利用することを意味する。つまり、第1の実施形態において基準機器種類グループ所属率及び基準ベンダグループ所属率は100%で固定されていたが、この実施形態では基準機器種類グループ所属率及び基準ベンダグループ所属率は可変のパラメータとなっているものとする。 In this embodiment, the initial value of the reference device type group affiliation rate is 100%, and when the reference device type group affiliation rate is 100%, the groups that include flows of all target device types are used for learning. means In this embodiment, the initial value of the standard vendor group affiliation rate is 100%, and when the standard vendor group affiliation rate is 100%, it is recommended that a group in which all devices have the same vendor be used for learning. means. In other words, in the first embodiment, the reference device type group membership rate and the standard vendor group membership rate were fixed at 100%, but in this embodiment, the reference device type group membership rate and the standard vendor group membership rate are variable parameters. It is assumed that

さらに、この実施形態において、当初学習用に入力されたトラフィックデータの全てのフロー(以下、「全体フロー」と呼ぶ)に対して、機器種類別非定常通信検知モデル及びベンダ別非定常通信検知モデルの学習用に抽出されなかったフロー(以下、「未抽出フロー」と呼ぶ)の比率を「フロー未抽出率」と呼ぶものとする。例えば、全体フローが100で未抽出フローが10であれば、フロー未抽出率は10%となる。そして、この実施形態の定常通信パターン学習部103では、フロー未抽出率の目標値(以下、「目標フロー未抽出率」と呼ぶ)が設けられており、フロー未抽出率が目標フロー未抽出率より大きくなる場合、フロー未抽出率が目標フロー未抽出率以下となるまで、基準機器種類グループ所属率及び又は基準ベンダグループ所属率を下げる処理を行うものとする。ここで、定常通信パターン学習部103は、基準機器種類グループ所属率と基準ベンダグループ所属率を同時に下げる処理は行わず、基準機器種類グループ所属率と基準ベンダグループ所属率を交互に下げて、フロー未抽出率を確認する処理を行うものとする。ここでは、定常通信パターン学習部103は、繰り返し回数(フロー未抽出率を確認する処理の回数)が奇数回の場合は基準機器種類グループ所属率を低減(1度に5%低減)し、繰り返し回数(フロー未抽出率を確認する処理の回数)が偶数回の場合はベンダ別非定常通信検知モデルを低減(1度に5%低減)するものとして説明するものとするがこれに限定されるものではない。基準機器種類グループ所属率及び基準ベンダグループ所属率を一度に低減する幅は5%に限定されず他の値を適用するようにしてもよい。 Furthermore, in this embodiment, for all flows of traffic data initially input for learning (hereinafter referred to as "total flow"), the non-steady communication detection model by device type and the non-steady communication detection model by vendor The ratio of flows not extracted for learning (hereinafter referred to as "unextracted flows") shall be referred to as "flow unextracted rate". For example, if the total flow is 100 and the unextracted flow is 10, the flow unextracted rate is 10%. In the steady-state communication pattern learning unit 103 of this embodiment, a target value of the flow unextracted rate (hereinafter referred to as "target flow unextracted rate") is provided, and the flow unextracted rate is equal to the target flow unextracted rate. If it becomes larger, the process of lowering the reference device type group belonging rate and/or the reference vendor group belonging rate is performed until the flow unextracted rate becomes equal to or less than the target flow unextracted rate. Here, the regular communication pattern learning unit 103 does not simultaneously lower the reference device type group membership rate and the reference vendor group membership rate, but alternately lowers the reference device type group membership rate and the reference vendor group membership rate, A process for confirming the non-extraction rate shall be performed. Here, the regular communication pattern learning unit 103 reduces the rate of belonging to the reference device type group (reduces by 5% each time) when the number of repetitions (the number of times of processing for checking the flow unextracted rate) is an odd number, and repeats If the number of times (the number of times of processing to check the flow unextracted rate) is an even number, the vendor-specific non-stationary communication detection model will be reduced (5% reduction at a time), but it is limited to this. not a thing The range of decreasing the reference device type group belonging rate and the reference vendor group belonging rate at once is not limited to 5%, and other values may be applied.

ここでは、目標フロー未抽出率を達成するために基準ベンダグループ所属率を調整(減算)するためのパラメータをi(iは0~100の範囲で変動)とし、ベンダグループ所属率を調整(減算)するためのパラメータをj(jは0~100の範囲で変動)とする。つまり、機器種類グループ所属率は、「100-i[%]」であり、ベンダグループ所属率は、「100-j[%]」となる。したがって、iとjの初期値を0とすると、基準機器種類グループ所属率と基準ベンダグループ所属率の初期値が100%となる。目標フロー未抽出率については、例えば、1%としてもよい。 Here, the parameter for adjusting (subtracting) the reference vendor group belonging rate to achieve the target flow unextracted rate is i (i varies in the range of 0 to 100), and the vendor group belonging rate is adjusted (subtracted). ) is j (j varies in the range of 0 to 100). That is, the device type group belonging rate is "100-i [%]" and the vendor group belonging rate is "100-j [%]". Therefore, if the initial values of i and j are set to 0, the initial values of the reference device type group belonging rate and the reference vendor group belonging rate are 100%. The target flow unextracted rate may be, for example, 1%.

図18は、この実施形態の処理部101Dの学習モード時の動作について示したフローチャートである。 FIG. 18 is a flow chart showing the operation of the processing section 101D of this embodiment in the learning mode.

まず、定常通信パターン学習部103Dは、取得したトラフィックデータの通信フローを機器種類別に分割する(S801)。 First, the regular communication pattern learning unit 103D divides the communication flow of the acquired traffic data by device type (S801).

次に、定常通信パターン学習部103Dは、クラスタリング(機器種類別のクラスタリング)でフローをグループ化した時の学習に利用するグループの抽出条件として、基準機器種類グループ所属率を「100-i[%]」に設定し(S802)、基準機器種類グループ所属率を満たすように、トラフィックデータから学習に利用するグループ(フローのグループ)を抽出する(S803)。 Next, the regular communication pattern learning unit 103D sets the reference device type group belonging rate to "100-i [% ]” (S802), and a group (flow group) to be used for learning is extracted from the traffic data so as to satisfy the reference device type group belonging rate (S803).

次に、定常通信パターン学習部103Dは、ステップS801の処理で抽出されなかったフロー(機器種類別非定常通信検知モデルの構築に用いられなかったフロー)について、ベンダ毎にフローを分類する(S804)。 Next, the regular communication pattern learning unit 103D classifies the flows that were not extracted in the process of step S801 (the flows that were not used to construct the non-regular communication detection model by device type) by vendor (S804). ).

次に、定常通信パターン学習部103Dは、クラスタリング(ベンダ別のクラスタリング)でフローをグループ化した時の学習に利用するグループの抽出条件として、基準ベンダグループ所属率を「100-j[%]」に設定し(S805)、基準ベンダグループ所属率を満たすように、トラフィックデータから学習に利用するグループ(フローのグループ)を抽出する(S806)。 Next, the regular communication pattern learning unit 103D sets the reference vendor group affiliation rate to "100-j [%]" as a group extraction condition used for learning when flows are grouped by clustering (clustering by vendor). (S805), and a group (flow group) to be used for learning is extracted from the traffic data so as to satisfy the reference vendor group belonging rate (S806).

次に、定常通信パターン学習部103Dは、フロー未抽出率を計算し、目標フロー未抽出率以下であるか確認する(S807)。 Next, the regular communication pattern learning unit 103D calculates the flow unextracted rate and checks whether it is equal to or less than the target flow unextracted rate (S807).

フロー未抽出率が目標フロー未抽出率以下の場合、定常通信パターン学習部103Dは、グループ化処理を完了する(S811)。そして、定常通信パターン学習部103Dは、最後にステップS801で抽出したグループのフローを用いて機器種類別非定常通信検知モデルを構築し、最後にステップS806で抽出したグループのフローを用いてベンダ別非定常通信検知モデルの構築を行うものとする。 If the flow unextracted rate is equal to or less than the target flow unextracted rate, the regular communication pattern learning unit 103D completes the grouping process (S811). Then, the steady communication pattern learning unit 103D finally uses the flow of the group extracted in step S801 to construct a non-steady communication detection model by device type, and finally uses the flow of the group extracted in step S806 to construct the non-steady communication detection model by vendor. An unsteady communication detection model shall be constructed.

フロー未抽出率が目標フロー未抽出率より大きい場合、定常通信パターン学習部103Dは、繰り返し回数が偶数か奇数か確認する(S808)。 If the flow non-extraction rate is greater than the target flow non-extraction rate, the steady communication pattern learning unit 103D checks whether the number of repetitions is an even number or an odd number (S808).

繰り返し回数が偶数だった場合、定常通信パターン学習部103Dは、基準機器種類グループ所属率を5%減算(iに5を加算;i=i+5)して(S809)、上述のステップS802に戻って動作する。一方、繰り返し回数が奇数だった場合、定常通信パターン学習部103Dは、基準ベンダグループ所属率を5%減算(jに5を加算;j=i+5)して(S810)、上述のステップS802に戻って動作する。なお、このとき、iとjの減算幅は5%に限定されないものである。 If the number of repetitions is an even number, the regular communication pattern learning unit 103D subtracts 5% from the reference device type group belonging rate (adds 5 to i; i=i+5) (S809), and returns to step S802 described above. Operate. On the other hand, if the number of repetitions is an odd number, the regular communication pattern learning unit 103D subtracts 5% from the reference vendor group belonging rate (adds j to 5; j=i+5) (S810), and returns to step S802. works. At this time, the width of subtraction between i and j is not limited to 5%.

以上のような処理により、定常通信パターン学習部103Dでは、機器固有非定常通信検知モデル及びベンダ別非定常通信検知モデルの学習難易度を調整することが可能になる。 With the above processing, the steady communication pattern learning unit 103D can adjust the learning difficulty level of the device-specific non-steady communication detection model and the vendor-specific non-steady communication detection model.

なお、機器固有非定常通信検知モデル/ベンダ別非定常通信検知モデルで学習する通信パターンが多いほど、機器固有非定常通信検知モデル/ベンダ別非定常通信検知モデルにおける検知精度は低くなっていく。一方、機器固有非定常通信検知モデル/ベンダ別非定常通信検知モデルで学習する通信パターンが少ないほど、機器固有非定常通信検知モデル/ベンダ別非定常通信検知モデルにおける検知精度は高くなるが、機器種類別非定常通信検知モデル/ベンダ別非定常通信検知モデルの学習データが複雑化するため、これらのモデルの検知精度は低くなる。そのため、この実施形態では、この目標値を全体の検知精度を最大化するように調整(目標フロー未抽出率を達成するようにiとjを調整)することにより検知精度を高めることができる。 Note that the more communication patterns learned by the device-specific non-stationary communication detection model/vendor-specific non-stationary communication detection model, the lower the detection accuracy in the device-specific non-stationary communication detection model/vendor-specific non-stationary communication detection model. On the other hand, the fewer the communication patterns learned by the device-specific non-stationary communication detection model/vendor-specific non-stationary communication detection model, the higher the detection accuracy in the device-specific non-stationary communication detection model/vendor-specific non-stationary communication detection model. Since the learning data for the type-specific non-stationary communication detection model/vendor-specific non-stationary communication detection model becomes complicated, the detection accuracy of these models decreases. Therefore, in this embodiment, the detection accuracy can be improved by adjusting this target value to maximize the overall detection accuracy (i and j are adjusted to achieve the target flow unextracted rate).

なお、ここで、目標フロー未抽出率を0(機器固有非定常通信検知モデルで学習するフロー数がゼロ)になるように設定するようにしてもよい。これにより、機器種類別非定常通信検知モデルとベンダ別非定常通信検知モデルのみで異常判定することができるようになり、機器固有非定常通信検知モデルの学習と異常判定にかかる時間を短縮することができる。 Here, the target flow non-extraction rate may be set to 0 (the number of flows learned by the device-specific non-stationary communication detection model is 0). As a result, it becomes possible to detect anomalies using only the non-stationary communication detection model by device type and the non-stationary communication detection model by vendor, reducing the time required for learning the device-specific non-stationary communication detection model and for anomaly judgment. can be done.

(F)他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
(F) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modified embodiments as exemplified below can also be mentioned.

(F-1)上記の各実施形態の機器種類判定部105における機器種類判定方法は、トラフィックデータを用いて教師あり機械学習により構築した判定モデルを利用したが、これに限定されるものではない。例えば、トラフィック分析装置10では、新たなIoT機器30が監視対象ネットワークN1に接続される度に、オペレータから手動で当該IoT機器30の機器種類情報(当該IoT機器30と機器種類との関係を示す情報)入力を受け付けるようにしてもよい。機器種類判定部105において、機械学習器で機器種類を判定する場合誤検知する可能性があるが、上記のように機器種類情報について手動で入力を受け付けることにより、機器種類を確実に認識することができる。 (F-1) The device type determination method in the device type determination unit 105 of each of the above embodiments uses a determination model constructed by supervised machine learning using traffic data, but is not limited to this. . For example, in the traffic analysis device 10, every time a new IoT device 30 is connected to the monitored network N1, the operator manually manually displays the device type information of the IoT device 30 (indicating the relationship between the IoT device 30 and the device type). information) input may be accepted. In the device type determination unit 105, erroneous detection may occur when the device type is determined by a machine learning device. can be done.

(F-2)上記の各実施形態の機器種類判定部105における機器種類判定モデルは、未知の機器種類を含むいずれかの機器種類に分類する機械学習器を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、機器種類判定部105において、機器種類毎にトラフィックデータを集約し、その機器種類であるか否かを出力する2値分類器を構築する方法が考えられる。この場合、機器種類判定部105では、各機器種類の2値分類器に順に適用していき機器種類を判定することになる。例えば、機器種類判定部105では、複数の機器種類の2値分類器で機器種類判定された場合(例えば2値分類器の出力として当該機器種類である確率値が出力される場合)は、最も値の大きい2値分類器の機器種類を判定結果とするようにしても良い。また、例えば、機器種類判定部105では、いずれの2値分類器でも確率値が一定値以下ならば、未知の機器種類と判定するようにしてもよい。機器種類判定部105では、上記の各実施形態で説明した判定方法を適用すると未知の機器種類を新たに学習する際に判定モデル全体の再構築が必要だったが、上記の変形例の判定方法では新しい機器種類のみの機械学習器を構築するだけでよいため、学習にかかる時間を短縮することができる。 (F-2) The device type determination model in the device type determination unit 105 in each of the above embodiments uses a machine learning device that classifies into any device type including unknown device types, but is limited to this. not a thing For example, the device type determination unit 105 may conceivably construct a binary classifier that aggregates traffic data for each device type and outputs whether or not it is of that device type. In this case, the device type determination unit 105 determines the device type by sequentially applying the binary classifier for each device type. For example, in the device type determination unit 105, when the device type is determined by a binary classifier of a plurality of device types (for example, when the probability value of the device type is output as the output of the binary classifier), the most The device type of the binary classifier with a large value may be used as the determination result. Further, for example, the device type determination unit 105 may determine that the device type is unknown if the probability value of any binary classifier is equal to or less than a certain value. In the device type determination unit 105, when applying the determination method described in each of the above embodiments, it was necessary to reconstruct the entire determination model when learning a new unknown device type. can shorten the time required for learning because it only needs to build a machine learner for the new device type.

(F-3)上記の各実施形態では、機器固有非定常通信検知モデルとして、全てのIoT機器30の固有通信パターンのトラフィックデータをまとめて一つの検知モデルを構築したが、これに限定されるものではない。例えば、定常通信パターン学習部103では、IoT機器30毎に機器固有非定常通信検知モデルを構築する方法を適用するようにしてもよい。この場合、定常通信パターン学習部103では、運用モード中に新規接続されたIoT機器30について定常通信パターンの学習をする必要があるが、機器種類別非定常通信検知モデルとベンダ別非定常通信検知モデルで共通的な通信パターンは学習済みであるため、IoT機器30毎の機器固有非定常通信検知モデルの学習に必要な時間を短縮できる効果を保有した上で、検知精度も高めることができる。 (F-3) In each of the above embodiments, as a device-specific non-stationary communication detection model, traffic data of unique communication patterns of all IoT devices 30 are collected to build a single detection model, but the present invention is limited to this. not a thing For example, the regular communication pattern learning unit 103 may apply a method of constructing a device-specific non-regular communication detection model for each IoT device 30 . In this case, the steady communication pattern learning unit 103 needs to learn the steady communication pattern for the IoT device 30 newly connected during the operation mode. Since the common communication pattern in the model has already been learned, the detection accuracy can be improved while maintaining the effect of shortening the time required for learning the device-specific non-stationary communication detection model for each IoT device 30.

(F-4)第2の実施形態のトラフィック分析装置10Aでは、誤検知フィードバックされたトラフィックデータを逐次型機械学習により機器固有非定常通信検知モデルを再構築する方法を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、トラフィック分析装置10Aにおいて、誤検知フィードバックされたトラフィックデータの特定のフィールド値をホワイトリストとして保持し、非定常通信状態判定部104で当該ホワイトリストに含まれるトラフィックデータを異常検知しないようにする方法が考えられる。この方法では、例えばオペレータOPが、管理画面(フィードバック入力受付画面)からトラフィックデータを確認し誤検知フィードバックする際に、宛先IPアドレスやTCPポート番号やペイロードの特定のワードというような単位で誤検知とみなした要因を通知することでホワイトリストを作成するようにしてもよい。フィードバック入力受付画面では、上記のようなホワイトリスト型の処理を適用することにより、誤検知フィードバックに係るトラフィックデータを以後確実に異常検知しないようにすることができる。また、第3の実施形態のトラフィック分析装置10Bのように、定常通信パターン学習部103を持たない構成でも、上記のようなホワイトリスト型の処理を適用することにより、誤検知フィードバックによる誤検知抑制を実行することができる。 (F-4) In the traffic analysis device 10A of the second embodiment, a method of reconstructing a device-specific non-stationary communication detection model by sequential machine learning of traffic data fed back with false detection has been described, but the method is limited to this. not to be For example, in the traffic analysis device 10A, a specific field value of traffic data fed back as an erroneous detection is held as a whitelist, and the irregular communication state determination unit 104 does not detect anomalies in the traffic data included in the whitelist. I can think of a way. In this method, for example, when the operator OP checks the traffic data from the management screen (feedback input reception screen) and gives false detection feedback, the false detection is performed in units such as the destination IP address, the TCP port number, and the specific word of the payload. A white list may be created by notifying the factors considered to be. By applying the whitelist type processing as described above to the feedback input reception screen, it is possible to ensure that the traffic data relating to the false positive feedback will not be detected as an anomaly thereafter. In addition, even in a configuration that does not have the regular communication pattern learning unit 103, as in the traffic analysis device 10B of the third embodiment, by applying the whitelist type processing as described above, false detection suppression by false detection feedback can be executed.

(F-5)上記の各実施形態では、ベンダ情報判定部106においてベンダ情報を取得方法として、MACアドレスのベンダコード(OUI)をインターネットに問い合わせる方法を利用したが、これに限定されるものではない。例えば、ベンダ情報判定部106において、MACアドレスとベンダの組み合わせを予めトラフィック分析装置に格納しておき、格納した情報を参照する形でIoT機器30ごとのベンダ情報を取得しても良い。この方法では、トラフィック分析装置10がインターネットN2への接続をしなくてもベンダ情報を保持できるため、インターネット接続ができないクローズドな環境でも使用可能となる。 (F-5) In each of the above embodiments, the vendor information determination unit 106 uses a method of querying the Internet for the vendor code (OUI) of the MAC address as a method of acquiring vendor information, but it is not limited to this. do not have. For example, in the vendor information determining unit 106, the combination of the MAC address and the vendor may be stored in the traffic analysis device in advance, and the vendor information for each IoT device 30 may be obtained by referring to the stored information. According to this method, the vendor information can be retained even if the traffic analysis device 10 does not connect to the Internet N2, so that it can be used even in a closed environment where Internet connection is not possible.

10…トラフィック分析装置、101…処理部、102…トラフィックデータ収集部、103…定常通信パターン学習部、104…非定常通信状態判定部、105…機器種類判定部、106…ベンダ情報判定部、107…通信制御部、108…記憶部、20…ネットワークスイッチ、40…ゲートウェイ、30(30ー1~30-N)…IoT機器、N1…監視対象ネットワーク、N2…インターネット。 10 Traffic analysis device 101 Processing unit 102 Traffic data collection unit 103 Regular communication pattern learning unit 104 Unsteady communication state determination unit 105 Device type determination unit 106 Vendor information determination unit 107 Communication control unit 108 Storage unit 20 Network switch 40 Gateway 30 (30-1 to 30-N) IoT device N1 Monitoring target network N2 Internet.

Claims (11)

対象ネットワークに接続する通信機器の属性ごとに、定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定モデルを保持する非定常通信判定モデル保持手段と、
それぞれの前記通信機器の属性を認識する属性認識手段と、
前記非定常通信判定モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから、前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定処理を行う非定常通信判定手段と
を有することを特徴とするトラフィック分析装置。
Whether or not the communication device is in an unsteady communication state from the traffic data of the communication device using a learning model obtained by machine-learning traffic data patterns in a steady communication state for each attribute of the communication device connected to the target network. a non-stationary communication decision model holding means for holding a non-stationary communication decision model for determining
attribute recognition means for recognizing attributes of each of the communication devices;
non-steady communication determination means for performing non-steady communication determination processing for determining whether or not the communication device is in a non-steady communication state from traffic data of the communication device using the non-steady communication determination model. A traffic analysis device characterized by:
前記非定常通信判定モデル保持手段は、それぞれの前記通信機器から学習用のトラフィックデータを保持し、保持した前記学習用のトラフィックデータをフロー毎に分割し、それぞれの前記フローを前記属性ごとに分類して機械学習を行うことにより、前記属性ごとの前記非定常通信判定モデルを構築して保持することを特徴とする請求項1に記載のトラフィック分析装置。 The non-stationary communication determination model holding means holds learning traffic data from each of the communication devices, divides the held learning traffic data by flow, and classifies each of the flows by the attribute. 2. The traffic analysis apparatus according to claim 1, wherein the non-stationary communication determination model for each attribute is constructed and held by performing machine learning. 前記非定常通信判定モデル保持手段は、前記通信機器の機器種類ごとに定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する機器種類別非定常通信判定モデルを保持し、
前記非定常通信判定手段は、少なくとも前記機器種類別非定常通信判定モデルを用いて前記非定常通信判定処理を行う
ことを特徴とする請求項2に記載のトラフィック分析装置。
The non-steady communication determination model holding means uses a learning model obtained by machine-learning traffic data patterns in a steady communication state for each device type of the communication device to determine whether the communication device determines whether the non-steady communication is performed based on the traffic data of the communication device. Holds a non-stationary communication judgment model for each device type that judges whether or not it is in a state,
The traffic analysis apparatus according to claim 2, wherein the non-steady communication determination means performs the non-steady communication determination process using at least the non-steady communication determination model by device type.
前記非定常通信判定モデル保持手段は、前記通信機器の製造元ごとに定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する製造元別非定常通信判定モデルを保持し、
前記非定常通信判定手段は、さらに、前記製造元別非定常通信判定モデルも用いて前記非定常通信判定処理を行う
ことを特徴とする請求項3に記載のトラフィック分析装置。
The non-steady communication determination model holding means uses a learning model obtained by machine-learning patterns of traffic data in a steady communication state for each manufacturer of the communication device to determine whether the communication device is in the non-steady communication state from the traffic data of the communication device. Holds a manufacturer-specific non-stationary communication judgment model for judging whether or not
4. The traffic analysis apparatus according to claim 3, wherein said non-stationary communication determination means further uses said manufacturer-specific non-stationary communication determination model to perform said non-stationary communication determination processing.
前記非定常通信判定モデル保持手段は、前記学習用のトラフィックデータから分割された前記フローを機器種類ごとに分類して類似する特徴の前記フロー同士をグループ化し、第1の基準以上の機器種類の前記フローを含むグループを抽出する第1の抽出処理を行い、前記第1の抽出処理で抽出したグループの前記フローを用いて、前記機器種類別非定常通信判定モデルを構築することを特徴とする請求項4に記載のトラフィック分析装置。 The non-stationary communication determination model holding means classifies the flows divided from the learning traffic data by device type, groups the flows having similar characteristics, and classifies the flows having similar characteristics into groups, and classifies the flows divided from the learning traffic data into groups. A first extraction process for extracting a group including the flow is performed, and the device type-specific non-steady communication determination model is constructed using the flow of the group extracted by the first extraction process. The traffic analysis device according to claim 4. 前記非定常通信判定モデル保持手段は、前記学習用のトラフィックデータのうち、前記第1の抽出処理で抽出されなかった前記フローを製造元ごとに分類して類似する特徴の前記フロー同士をグループ化し、少なくとも第2の基準以上の数の製造元の前記フローを含むグループを抽出する第2の抽出処理を行い、前記第2の抽出処理で抽出したグループの前記フローを用いて、前記製造元別非定常通信判定モデルを構築することを特徴とする請求項5に記載のトラフィック分析装置。 the non-stationary communication determination model holding means classifies the flows that have not been extracted in the first extraction process from among the learning traffic data by manufacturer, and groups the flows having similar characteristics; performing a second extraction process of extracting a group including the flows of at least a number of manufacturers equal to or greater than a second reference, and using the flows of the group extracted by the second extraction process, the non-steady communication by manufacturer 6. The traffic analysis device according to claim 5, wherein a judgment model is constructed. 前記非定常通信判定モデル保持手段は、さらに、前記第1の抽出処理と前記第2の抽出処理のいずれにおいても抽出されなかった前記フローを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する機器固有非定常通信判定モデルを構築して保持し、
前記非定常通信判定手段は、さらに、前記機器固有非定常通信判定モデルも用いて前記非定常通信判定処理を行う
ことを特徴とする請求項6に記載のトラフィック分析装置。
The non-steady communication determination model holding means further uses a learning model obtained by performing machine learning on the flow that has not been extracted in either the first extraction process or the second extraction process to determine the traffic of the communication device. constructing and holding a device-specific non-stationary communication determination model for determining whether the communication device is in a non-stationary communication state from data;
7. The traffic analysis apparatus according to claim 6, wherein said non-stationary communication determination means also uses said device-specific non-stationary communication determination model to perform said non-stationary communication determination processing.
前記非定常通信判定モデル保持手段は、前記学習用のトラフィックデータ全体の前記フローの数に対する前記第1の抽出処理及び前記第2の抽出処理で抽出されなかった未抽出フローの数の比率を示すフロー未抽出率が目標値以下となるまで、前記第1の基準及び又は前記第2の基準を調整して、再度前記第1の抽出処理及び前記第2の抽出処理を行う処理を繰返し、前記フロー未抽出率が目標値以下となった時に前記第1の抽出処理で抽出したグループの前記フローを用いて前記機器種類別非定常通信判定モデルを構築し、前記フロー未抽出率が目標値以下となった時に前記第2の抽出処理で抽出したグループの前記フローを用いて前記製造元別非定常通信判定モデルを構築することを特徴とする請求項7に記載のトラフィック分析装置。 The non-stationary communication determination model holding means indicates the ratio of the number of unextracted flows not extracted in the first extraction process and the second extraction process to the number of flows in the entire learning traffic data. Adjusting the first criterion and/or the second criterion and repeating the first extraction process and the second extraction process again until the unextracted flow rate becomes equal to or less than the target value, constructing the non-stationary communication determination model by device type using the flows of the group extracted in the first extraction process when the flow unextracted rate is equal to or less than a target value, and the flow unextracted rate is equal to or less than the target value; 8. The traffic analysis apparatus according to claim 7, wherein the flow of the group extracted in the second extraction process is used to construct the manufacturer-specific non-stationary communication determination model. 前記非定常通信判定手段による前記非定常通信判定処理の結果に関するフィードバック情報の入力を受け付けるフィードバック受付手段をさらに備え、
前記非定常通信判定モデル保持手段は、前記フィードバック情報を考慮して前記非定常通信判定モデルを構築して保持することを特徴とする請求項2~8のいずれかに記載のトラフィック分析装置。
further comprising feedback receiving means for receiving input of feedback information regarding the result of the non-steady communication determination process by the non-steady communication determination means;
9. The traffic analysis apparatus according to claim 2, wherein said non-stationary communication decision model holding means constructs and holds said non-stationary communication decision model in consideration of said feedback information.
コンピュータを、
対象ネットワークに接続する通信機器の属性ごとに、定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定モデルを保持する非定常通信判定モデル保持手段と、
それぞれの前記通信機器の属性を認識する属性認識手段と、
前記非定常通信判定モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから、前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定処理を行う非定常通信判定手段と
して機能させることを特徴とするトラフィック分析プログラム。
the computer,
Whether or not the communication device is in an unsteady communication state from the traffic data of the communication device using a learning model obtained by machine-learning traffic data patterns in a steady communication state for each attribute of the communication device connected to the target network. a non-stationary communication decision model holding means for holding a non-stationary communication decision model for determining
attribute recognition means for recognizing attributes of each of the communication devices;
Functioning as non-steady communication determination means for performing non-steady communication determination processing for determining whether the communication device is in the non-steady communication state from the traffic data of the communication device using the non-steady communication determination model. A traffic analysis program characterized by:
トラフィック分析装置が行うトラフィック分析方法において、
前記トラフィック分析装置は、非定常通信判定モデル保持手段と、属性認識手段と、非定常通信判定手段とを備え、
前記非定常通信判定モデル保持手段は、対象ネットワークに接続する通信機器の属性ごとに、定常通信状態におけるトラフィックデータのパターンを機械学習した学習モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定モデルを保持し、
前記属性認識手段は、それぞれの前記通信機器の属性を認識し、
前記非定常通信判定手段は、前記非定常通信判定モデルを用いて、前記通信機器のトラフィックデータから、前記通信機器が非定常通信状態であるか否かを判定する非定常通信判定処理を行う
ことを特徴とするトラフィック分析方法。
In the traffic analysis method performed by the traffic analysis device,
The traffic analysis device comprises non-stationary communication determination model holding means, attribute recognition means, and non-stationary communication determination means,
The non-steady communication determination model holding means uses a learning model obtained by machine-learning a pattern of traffic data in a steady communication state for each attribute of the communication device connected to the target network, and extracts the traffic data of the communication device from the traffic data of the communication device. Holds a non-stationary communication decision model for deciding whether is in a non-stationary communication state,
The attribute recognition means recognizes attributes of each of the communication devices,
The non-stationary communication determination means uses the non-stationary communication determination model to perform non-stationary communication determination processing for determining whether or not the communication device is in a non-stationary communication state from the traffic data of the communication device. A traffic analysis method characterized by:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2025115164A1 (en) * 2023-11-30 2025-06-05 日本電信電話株式会社 Feature amount extraction device and feature amount extraction method

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