Моделирование идентификации профиля кибератак на основе анализа поведения устройств в сети провайдера телекоммуникационных услуг

Авторы

  • Ирина Павловна Болодурина Оренбургский государственный университет; Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН
  • Денис Игоревич Парфёнов Оренбургский государственный университет; Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН
  • Любовь Сергеевна Забродина Оренбургский государственный университет
  • Артур Юрьевич Жигалов Оренбургский государственный университет
  • Вадим Александрович Торчин Оренбургский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.14529/ctcr190405

Ключевые слова:

обнаружения вторжений, сети провайдеров телекоммуникационных услуг, мониторинг сети, ROC-анализ, профиль кибератаки

Аннотация

В настоящее время существует множество угроз сетевой безопасности. Это особенно актуально для операторов связи и провайдеров телекоммуникационных услуг, являющихся ключевым звеном инфраструктуры передачи данных для любой компании. Для обеспечения защиты собственной инфраструктуры и облачных сервисов, предоставляемых конечным пользователям, операторам связи приходится применять нетривиальные решения. При этом не последнее место занимает точность определения атак системами безопасности. В рамках настоящего исследования разработан подход и проведено моделирование обнаружения атак на основе анализа цепочек состояний сетевых узлов. Предложенный подход позволяет осуществлять сопоставление событий, происходящих в сети, с событиями, фиксируемыми системами обнаружения вторжений. В нашем исследовании мы решаем проблему формализации типичного профиля атаки в сети провайдеров телекоммуникационных услуг путем построения последовательности переходов состояний узлов сети и времени изменения состояния отдельных исследуемых устройств. Исследование затрагивает наиболее популярные типы атак. Для формализации правил классификации состояний в исследовании используется алгоритм дерева решений для построения цепочки событий безопасности. В экспериментальной части исследования проведена оценка точности классификации известных типов атак, зафиксированных в журналах событий безопасности с использованием ROC-анализа. Полученные результаты позволили оценить эффективность разработанной модели для распознавания сетевых атак в инфраструктуре провайдеров телекоммуникационных услуг. Экспериментальные результаты показывают достаточно высокую точность определения популярного типа атаки. Это позволит в будущем также сократить время реагирования на инциденты безопасности в большой сети за счет более раннего обнаружения нелегитимного поведения.

Биографии авторов

Ирина Павловна Болодурина, Оренбургский государственный университет; Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН

д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной математики

Денис Игоревич Парфёнов, Оренбургский государственный университет; Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН

канд. техн. наук, заведующий сектором программно-технической поддержки дистанционного обучения

Любовь Сергеевна Забродина, Оренбургский государственный университет

ассистент кафедры прикладной математики

Артур Юрьевич Жигалов, Оренбургский государственный университет

ведущий программист

Вадим Александрович Торчин, Оренбургский государственный университет

студент

Библиографические ссылки

Near-miss situation based visual analysis of SIEM rules for real time network security monitoring / A. Majeed, R. Ur Rasool, F. Ahmad et al. // Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing. – 2019. – Vol. 10 (4). – P. 1509–1526. DOI: 10.1007/s12652-018-0936-7

Парфёнов, Д.И. Разработка и исследование алгоритмов формирования правил для узлов сетевой безопасности в мультиоблачной платформе / Д.И. Парфёнов, И.П. Болодурина, В.А. Торчин // Моделирование и анализ информационных систем. – 2019. – Т. 26, № 1 (79). – С. 90–100.

Poltavtseva, M.A. The hierarchial data aggregation method in backbone traffic streaming analyzing to ensure digital systems information security / M.A. Poltavtseva, P.D. Zegzhda, Il.D. Pankov // Eleventh International Conference “Management of large-scale system development” (MLSD). – 2018. – Paper number 8551916. DOI: 10.1109/MLSD.2018.8551916

Olejnik, L. Towards web-based biometric systems using personal browsing interests / L. Olejnik, C. Castelluccia // The 8th International Conference on Availability, Reliability and Security (ARES). – 2013. – Paper number 6657252. DOI: 10.1109/ARES.2013.36

Ishitaki, T. A neural network based user identification for tor networks: data analysis using friedman test / T. Ishitaki, T. Oda, L. Barolli // 30th International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops (WAINA). – 2016. – Paper number 7471164. DOI: 10.1109/WAINA.2016.143

Borkar, B.S. Post-attack detection using log files analysis / B.S. Borkar, A.S. Patil // International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. – 2013. – Vol. 2 (1). – P. 1195–1199.

Ambre, A. Insider threat detection using log analysis and event correlation / A. Ambre, N. Shekokar // Procedia Computer Science. – 2015. – Vol. 45. – P. 436–445. DOI: 10.1016/j.procs.2015.03.175

Eliseev, V. Dynamic response recognition by neural network to detect network host anomaly activity / V. Eliseev, Y. Shabalin // Proceeding SIN '15 Proceedings of the 8th International Conference on Security of Information and Networks. – 2015. – P. 246–249. DOI: 10.1145/2799979.2799991

Nandi, A.K. Interdicting attack graphs to protect organizations from cyber attacks: A bi-level defender-attacker model / A.K. Nandi, H.R. Medal, S. Vadlamani // Computers & Operations Research. – 2016. – Vol. 75. – P. 118–131. DOI: 10.1016/j.cor.2016.05.005

Абрамов, Е.С. Применение комбинированного нейросетевого метода для обнаружения низкоинтенсивных DDoS-атак на web-сервисы / Е.С. Абрамов, Я.В. Тарасов // Инженерный вестник Дона. – 2017. – Т. 46, № 3 (46). – С. 59.

Нейросетевая технология обнаружения сетевых атак на информационные ресурсы / Ю.Г. Емельянова, А.А. Допира, И.П. Тищенко, В.П. Фраленко // Программные системы: теория и приложения. – 2011. – Т. 2, № 3. – С. 3–15.

Kotenko, I. Intelligent agents for network traffic and security risk analysis in cyber-physical systems / I. Kotenko, S. Ageev, I. Saenko // 11th International Conference on Security of Information and Networks. – 2018. – Paper number 3264487. DOI: 10.1145/3264437.3264487

Dagar, V. Analysis of pattern matching algorithms in network intrusion detection systems / V. Dagar, V. Prakash, T. Bhatia // 2nd International Conference on Advances in Computing, Communication, & Automation (ICACCA). – 2016. – Paper number 7748969. DOI: 10.1109/ICACCAF.2016.7748969

IDS 2017 | Datasets | Research | Canadian Institute for Cybersecurity | UNB // Canadian Institute for Cybersecurity. – https://www.unb.ca/cic/datasets/ids-2017.html (дата обращения: 01.08.2019).

Sharafaldin, I. Toward Generating a New Intrusion Detection Dataset and Intrusion Traffic Characterization / I. Sharafaldin, A.H. Lashkari // Proceedings of the 4th International Conference on Information Systems Security and Privacy (ICISSP 2018). – 2018. – P. 108–116. DOI: 10.5220/0006639801080116

Загрузки

Опубликован

2019-11-18

Выпуск

Раздел

Инфокоммуникационные технологии и системы