Improving the accuracy of spoofed traffic inference in inter-domain traffic

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Müller, Lucas Fernando
• Orientador(a): Barcellos, Antonio Marinho Pilla
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Redes : Computadores
• Palavras-chave em Inglês: Stability; Spoofing; Security; Customer cone; Inter-domain routing
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/213515

A constatação de que uma rede encaminhará tráfego falsificado geralmente requer um ponto de vantagem ativo de medição nessa rede, impedindo efetivamente uma visão abrangente dessa vulnerabilidade global da Internet. Isto posto, argumentamos que uma visibilidade mais ampla do problema de spoofing pode estar na capacidade de inferir a falta de conformidade com as práticas de Source Address Validation (SAV) a partir de dados de tráfego da Internet altamente agregados, como o tráfego observável nos Internet Exchange Points (IXPs). A ideia chave é usar IXPs como observatórios para detectar pacotes falsificados, aproveitando o conhecimento da topologia de sistemas autônomos extraído dos dados do protocolo BGP para inferir quais endereços de origem devem aparecer legitimamente nas comunicações através da infra-estrutura de um IXP. Nesta tese, demonstramos que a literatura existente não captura diversos desafios fundamentais para essa abordagem, incluindo ruído em fontes de dados BGP, inferência heurística de relacionamento de sistemas autônomos e características específicas de interconectividade nas infraestruturas de IXPs. Propomos o Spoofer-IX, uma nova metodologia para superar esses desafios, utilizando a semântica do Customer Cone de relacionamento de sistemas autônomos para guiar com precisão a classificação de tráfego inter-domínio como In-cone, Out-of-cone ( spoofed ), Unverifiable, Bogon, e Unassigned. Aplicamos nossa metodologia em análises extensivas sobre dados reais de tráfego de dois IXPs distintos no Brasil, uma infraestrutura de médio porte e outra de grande porte. No IXP de tamanho médio, com mais de 200 membros, encontramos um limite superior do volume de tráfego Out-of-cone uma ordem de magnitude menor que o método anterior inferiu sob os mesmos dados, revelando a importância prática da semântica do Customer Cone em tal análise. Além disso, não encontramos melhorias significativas na implantação do Source Address Validation (SAV) em redes usando o IXP de tamanho médio entre 2017 e 2019. Na esperança de que nossos métodos e ferramentas sejam aplicáveis para uso por outros IXPs que desejam evitar o uso de sua infraestrutura para iniciar ataques de negação de serviço através de pacotes de origem falsificada, exploramos a viabilidade de escalar o sistema para infraestruturas IXP maiores e mais diversas. Para promover esse objetivo e a ampla replicabilidade de nossos resultados, disponibilizamos publicamente o código fonte do Spoofer-IX. Esta tese ilustra as sutilezas das avaliações científicas da infraestrutura operacional da Internet e a necessidade de um foco da comunidade na reprodução e repetição de métodos anteriores.