Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Lima Filho, Francisco Sales de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
DoS
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28470
Resumo: Denial of Service Attack (DoS) and its distributed variant (DDoS) represent one of the most significant risks to the availability of services operating on the Internet. This cyber threat continues to grow worldwide and is detrimental even with the advancement of network protection technologies. Developing mechanisms that can detect and mitigate the impacts of malicious traffic generated by DDoS attacks is a current challenge in network security, with a direct impact on the lives of the world’s population. This work proposes the Smart Defender system as an approach to reduce the impact of these attacks. This system consists of two tools, Smart Detection (SD) and Smart Protection (SP), which operate in an integrated and distributed manner. The proposed detection system makes decisions based on pre-existing signatures using Machine Learning (ML) techniques to classify network traffic. The protection system enforces rules to control unwanted traffic and mitigate the effects of DDoS, given the information shared by the detection system and the security policy of the local network. In the experiments performed, modern reference data sets and controlled laboratory tests were used. The results show that the proposed solution is capable of early detection of high hit rate and low false alarm rate DDoS attacks, as well as isolating the threat in the first minute of attack.
id UFRN_2d92004cdd7fe8a83f7b4494be4b86dc
oai_identifier_str oai:repositorio.ufrn.br:123456789/28470
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquinaDoSDDoSDetecção de ataquesMitigação de ataquesAprendizagem de máquinaSegurança de redesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICADenial of Service Attack (DoS) and its distributed variant (DDoS) represent one of the most significant risks to the availability of services operating on the Internet. This cyber threat continues to grow worldwide and is detrimental even with the advancement of network protection technologies. Developing mechanisms that can detect and mitigate the impacts of malicious traffic generated by DDoS attacks is a current challenge in network security, with a direct impact on the lives of the world’s population. This work proposes the Smart Defender system as an approach to reduce the impact of these attacks. This system consists of two tools, Smart Detection (SD) and Smart Protection (SP), which operate in an integrated and distributed manner. The proposed detection system makes decisions based on pre-existing signatures using Machine Learning (ML) techniques to classify network traffic. The protection system enforces rules to control unwanted traffic and mitigate the effects of DDoS, given the information shared by the detection system and the security policy of the local network. In the experiments performed, modern reference data sets and controlled laboratory tests were used. The results show that the proposed solution is capable of early detection of high hit rate and low false alarm rate DDoS attacks, as well as isolating the threat in the first minute of attack.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)O ataque de negação de serviço (DoS) e sua variante distribuída (DDoS) representa um dos riscos mais significativos para a disponibilidade de serviços operando na Internet. Essa ameaça cibernética continua a crescer em todo o mundo, e é prejudicial mesmo com o avanço das tecnologias de proteção de rede. O desenvolvimento de mecanismos que possam detectar e mitigar os impactos do tráfego malicioso gerado por ataques DDoS é um desafio atual na área de segurança de redes, com um impacto direto na vida da população mundial. Este trabalho propõe o sistema Smart Defender como uma abordagem para reduzir o impacto desses ataques. Este sistema é formado por duas ferramentas, o Smart Detection (SD) e o Smart Protection (SP), que operam de maneira integrada e distribuída. O sistema de detecção proposto toma decisões com base em assinaturas preexistentes, usando técnicas de Aprendizagem de Máquina (AM), para classificar o tráfego de rede. O sistema de proteção aplica regras para controlar o tráfego indesejado e mitigar os efeitos do DDoS, considerando as informações compartilhadas pelo sistema de detecção e a política de segurança da rede local. Nos experimentos realizados, foram utilizados modernos conjuntos de dados de referência e testes controlados em laboratório. Os resultados mostram que a solução proposta é capaz de detectar precocemente ataques DDoS com alta taxa de acertos e baixa taxa de alarmes falsos, além de isolar a ameaça no primeiro minuto de ataque.BrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOSilveira, Luiz Felipe de QueirozSilva, Ivanovitch Medeiros Dantas daBrito Júnior, Agostinho de MedeirosPires, Paulo Sérgio da MottaVargas-solar, GenovevaSouza Neto, Plácido Antonio deLima Filho, Francisco Sales de2020-02-11T19:24:42Z2020-02-11T19:24:42Z2019-12-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfLIMA FILHO, Francisco Sales de. Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina. 2019. 103f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28470info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2020-02-16T07:55:21Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/28470Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2020-02-16T07:55:21Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.none.fl_str_mv Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina
title Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina
spellingShingle Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina
Lima Filho, Francisco Sales de
DoS
DDoS
Detecção de ataques
Mitigação de ataques
Aprendizagem de máquina
Segurança de redes
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
title_short Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina
title_full Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina
title_fullStr Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina
title_full_unstemmed Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina
title_sort Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina
author Lima Filho, Francisco Sales de
author_facet Lima Filho, Francisco Sales de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Silveira, Luiz Felipe de Queiroz


Silva, Ivanovitch Medeiros Dantas da

Brito Júnior, Agostinho de Medeiros

Pires, Paulo Sérgio da Motta

Vargas-solar, Genoveva

Souza Neto, Plácido Antonio de

dc.contributor.author.fl_str_mv Lima Filho, Francisco Sales de
dc.subject.por.fl_str_mv DoS
DDoS
Detecção de ataques
Mitigação de ataques
Aprendizagem de máquina
Segurança de redes
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
topic DoS
DDoS
Detecção de ataques
Mitigação de ataques
Aprendizagem de máquina
Segurança de redes
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
description Denial of Service Attack (DoS) and its distributed variant (DDoS) represent one of the most significant risks to the availability of services operating on the Internet. This cyber threat continues to grow worldwide and is detrimental even with the advancement of network protection technologies. Developing mechanisms that can detect and mitigate the impacts of malicious traffic generated by DDoS attacks is a current challenge in network security, with a direct impact on the lives of the world’s population. This work proposes the Smart Defender system as an approach to reduce the impact of these attacks. This system consists of two tools, Smart Detection (SD) and Smart Protection (SP), which operate in an integrated and distributed manner. The proposed detection system makes decisions based on pre-existing signatures using Machine Learning (ML) techniques to classify network traffic. The protection system enforces rules to control unwanted traffic and mitigate the effects of DDoS, given the information shared by the detection system and the security policy of the local network. In the experiments performed, modern reference data sets and controlled laboratory tests were used. The results show that the proposed solution is capable of early detection of high hit rate and low false alarm rate DDoS attacks, as well as isolating the threat in the first minute of attack.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-12-20
2020-02-11T19:24:42Z
2020-02-11T19:24:42Z
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.uri.fl_str_mv LIMA FILHO, Francisco Sales de. Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina. 2019. 103f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28470
identifier_str_mv LIMA FILHO, Francisco Sales de. Smart Defender: um sistema de detecção e mitigação de ataques DoS/DDoS usando aprendizagem de máquina. 2019. 103f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28470
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
publisher.none.fl_str_mv Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@bczm.ufrn.br
_version_ 1855758764495339520