Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Barea, Emerson Rogério Alves
Orientador(a): Senger, Hermes lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCC
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
BGP
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16338
Resumo: Border Gateway Protocol (BGP) is the predominant routing protocol that allows different Autonomous Systems (AS) to communicate on the Internet. Attacks on BGP typically have a significant impact as they can cause unavailability and compromise sensitive data over large geographic areas. Due to the topic’s relevance, several studies were developed that address different research areas on security in BGP. An area of study that stands out is the reproduction of testbeds for detailed protocol analysis. However, a common characteristic of validating the proposals is using a limited representation in scale and fidelity of the Internet structure. This limitation makes it impossible to have a global view of the risk associated with the attacks and identify the mitigation methods. Given this scenario, it became essential to carry out an in-depth analysis of the risks to the BGP protocol at the real and global Internet infrastructure level. This analysis demands solutions representing the real Internet topology and the accurate reproduction of the attack events on real BGP software implementations. This work presents the Minimalistic Security BGP (MiniSecBGP), an emulation-based testbed, and a methodology for risk analysis of interdomain network routing infrastructures. Our solution can use either real or synthetic data about attacks, which allows a better understanding of past attacks to “what-if” scenarios to identify more robust mitigation strategies. The validation tests demonstrated that MiniSecBGP faithfully reproduces real scenarios using topology data and attack events extracted automatically from public datasets or synthetically created by the user.
id SCAR_91c9b60732434037e9df059ba0814f7c
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/16338
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Barea, Emerson Rogério AlvesSenger, Hermeshttp://lattes.cnpq.br/3691742159298316http://lattes.cnpq.br/4028338885658271c2fb7c39-e238-4387-9e42-9f6a42bb66652022-07-01T12:20:36Z2022-07-01T12:20:36Z2021-12-15BAREA, Emerson Rogério Alves. Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável. 2021. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16338.https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16338Border Gateway Protocol (BGP) is the predominant routing protocol that allows different Autonomous Systems (AS) to communicate on the Internet. Attacks on BGP typically have a significant impact as they can cause unavailability and compromise sensitive data over large geographic areas. Due to the topic’s relevance, several studies were developed that address different research areas on security in BGP. An area of study that stands out is the reproduction of testbeds for detailed protocol analysis. However, a common characteristic of validating the proposals is using a limited representation in scale and fidelity of the Internet structure. This limitation makes it impossible to have a global view of the risk associated with the attacks and identify the mitigation methods. Given this scenario, it became essential to carry out an in-depth analysis of the risks to the BGP protocol at the real and global Internet infrastructure level. This analysis demands solutions representing the real Internet topology and the accurate reproduction of the attack events on real BGP software implementations. This work presents the Minimalistic Security BGP (MiniSecBGP), an emulation-based testbed, and a methodology for risk analysis of interdomain network routing infrastructures. Our solution can use either real or synthetic data about attacks, which allows a better understanding of past attacks to “what-if” scenarios to identify more robust mitigation strategies. The validation tests demonstrated that MiniSecBGP faithfully reproduces real scenarios using topology data and attack events extracted automatically from public datasets or synthetically created by the user.O Border Gateway Protocol (BGP) é o protocolo de roteamento predominante que permite a comunicação dos diferentes Autonomous Systems (AS) na Internet. Os ataques ao BGP geralmente têm um impacto significativo, pois podem causar indisponibilidade e comprometer dados confidenciais em grandes áreas geográficas. Devido à relevância do tema, diversos estudos foram desenvolvidos abordando diferentes áreas de pesquisa em segurança no BGP. Uma área de estudo que se destaca é a reprodução de testbeds para análise detalhada do protocolo, entretanto uma característica comum na validação dessas propostas é o uso de uma representação limitada em escala e fidelidade da estrutura da Internet. Essa limitação torna impossível ter uma visão global do risco associado aos ataques e a identificação dos métodos de mitigação. Diante desse cenário, tornou-se imprescindível realizar uma análise aprofundada dos riscos ao protocolo BGP no nível da infraestrutura real e global da Internet. Essa análise exige soluções que representem a topologia real da Internet e a reprodução precisa dos eventos de ataque em implementações reais de software BGP. Nessa linha, este trabalho apresenta a Minimalistic Security BGP (MiniSecBGP), uma testbed baseada em emulação, e uma metodologia para análise de risco da infraestrutura de roteamento das redes interdomínios. Nossa solução pode usar dados reais ou sintéticos sobre ataques, possibilitando um melhor entendimento dos ataques anteriores e em cenários hipotéticos, para identificar estratégias de mitigação mais robustas. Os testes de validação demonstraram que a MiniSecBGP reproduz fielmente cenários reais usando dados de topologia e eventos de ataque extraídos automaticamente de conjuntos de dados públicos ou criados sinteticamente pelo usuário.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessBGPAtaqueTecnologia de emulação leve e distribuídaTestbedAttackLightweight and distributed emulation technologyCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOAvaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalávelBGP Internet security risk assessment with scalable emulationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis6006002947c428-30b1-4d14-8369-e5871a4d7accreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTese Doutorado - Avaliação de Riscos de Segurança BGP na Internet com Emulação Escalável.pdfTese Doutorado - Avaliação de Riscos de Segurança BGP na Internet com Emulação Escalável.pdfTese Doutorado - Avaliação de Riscos de Segurança BGP na Internet com Emulação Escalávelapplication/pdf4378308https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d3f5b415-4768-40fd-b189-7735c0a48003/download551ac6d0f42634ff4a52752d0949121bMD51trueAnonymousREADCarta comprovante da versão final de teses e dissertações.pdfCarta comprovante da versão final de teses e dissertações.pdfCarta comprovante da versão final de teses e dissertaçõesapplication/pdf142207https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/5b76a408-3fe1-4a55-a069-52e6594d98b4/download66782cdd8df9656360ad0e8f0306ac70MD52falseCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/451bb4f1-8bfe-436c-a1d2-35eaf6209522/downloade39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53falseAnonymousREADTEXTTese Doutorado - Avaliação de Riscos de Segurança BGP na Internet com Emulação Escalável.pdf.txtTese Doutorado - Avaliação de Riscos de Segurança BGP na Internet com Emulação Escalável.pdf.txtExtracted texttext/plain235735https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/1fdcc7c1-39f3-4053-aef2-390c24452fe9/download5e3504865456537376a6784dbe009e9bMD54falseAnonymousREADCarta comprovante da versão final de teses e dissertações.pdf.txtCarta comprovante da versão final de teses e dissertações.pdf.txtExtracted texttext/plain1562https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/bceee137-3901-4445-958b-02ebe963d2b1/download86ea2e913b5a1537f2128befe201bb7eMD56falseTHUMBNAILTese Doutorado - Avaliação de Riscos de Segurança BGP na Internet com Emulação Escalável.pdf.jpgTese Doutorado - Avaliação de Riscos de Segurança BGP na Internet com Emulação Escalável.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6301https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/32a1c264-3679-4623-aea6-1f8cef77285d/download8bf415158b8115066fe92992ec978e6dMD55falseAnonymousREADCarta comprovante da versão final de teses e dissertações.pdf.jpgCarta comprovante da versão final de teses e dissertações.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13134https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/7dc51267-800d-4dc5-9a08-467ee13fc49d/download7cb2ead6514020e3545cee40b9168ff7MD57false20.500.14289/163382025-02-05 21:33:56.165http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/16338https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-06T00:33:56Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv BGP Internet security risk assessment with scalable emulation
title Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável
spellingShingle Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável
Barea, Emerson Rogério Alves
BGP
Ataque
Tecnologia de emulação leve e distribuída
Testbed
Attack
Lightweight and distributed emulation technology
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
title_short Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável
title_full Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável
title_fullStr Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável
title_full_unstemmed Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável
title_sort Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável
author Barea, Emerson Rogério Alves
author_facet Barea, Emerson Rogério Alves
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4028338885658271
dc.contributor.author.fl_str_mv Barea, Emerson Rogério Alves
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Senger, Hermes
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3691742159298316
dc.contributor.authorID.fl_str_mv c2fb7c39-e238-4387-9e42-9f6a42bb6665
contributor_str_mv Senger, Hermes
dc.subject.por.fl_str_mv BGP
Ataque
Tecnologia de emulação leve e distribuída
topic BGP
Ataque
Tecnologia de emulação leve e distribuída
Testbed
Attack
Lightweight and distributed emulation technology
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv Testbed
Attack
Lightweight and distributed emulation technology
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO
description Border Gateway Protocol (BGP) is the predominant routing protocol that allows different Autonomous Systems (AS) to communicate on the Internet. Attacks on BGP typically have a significant impact as they can cause unavailability and compromise sensitive data over large geographic areas. Due to the topic’s relevance, several studies were developed that address different research areas on security in BGP. An area of study that stands out is the reproduction of testbeds for detailed protocol analysis. However, a common characteristic of validating the proposals is using a limited representation in scale and fidelity of the Internet structure. This limitation makes it impossible to have a global view of the risk associated with the attacks and identify the mitigation methods. Given this scenario, it became essential to carry out an in-depth analysis of the risks to the BGP protocol at the real and global Internet infrastructure level. This analysis demands solutions representing the real Internet topology and the accurate reproduction of the attack events on real BGP software implementations. This work presents the Minimalistic Security BGP (MiniSecBGP), an emulation-based testbed, and a methodology for risk analysis of interdomain network routing infrastructures. Our solution can use either real or synthetic data about attacks, which allows a better understanding of past attacks to “what-if” scenarios to identify more robust mitigation strategies. The validation tests demonstrated that MiniSecBGP faithfully reproduces real scenarios using topology data and attack events extracted automatically from public datasets or synthetically created by the user.
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021-12-15
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-07-01T12:20:36Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-07-01T12:20:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BAREA, Emerson Rogério Alves. Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável. 2021. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16338.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16338
identifier_str_mv BAREA, Emerson Rogério Alves. Avaliação de riscos de segurança BGP na Internet com emulação escalável. 2021. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16338.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/16338
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
dc.relation.authority.fl_str_mv 2947c428-30b1-4d14-8369-e5871a4d7acc
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCC
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d3f5b415-4768-40fd-b189-7735c0a48003/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/5b76a408-3fe1-4a55-a069-52e6594d98b4/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/451bb4f1-8bfe-436c-a1d2-35eaf6209522/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/1fdcc7c1-39f3-4053-aef2-390c24452fe9/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/bceee137-3901-4445-958b-02ebe963d2b1/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/32a1c264-3679-4623-aea6-1f8cef77285d/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/7dc51267-800d-4dc5-9a08-467ee13fc49d/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 551ac6d0f42634ff4a52752d0949121b
66782cdd8df9656360ad0e8f0306ac70
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
5e3504865456537376a6784dbe009e9b
86ea2e913b5a1537f2128befe201bb7e
8bf415158b8115066fe92992ec978e6d
7cb2ead6514020e3545cee40b9168ff7
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv repositorio.sibi@ufscar.br
_version_ 1851688760063819776