Identificando comportamentos agressivos de resolvedores DNS através de aprendizado de máquina não supervisionado
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade de Passo Fundo
Faculdade de Engenharia e Arquitetura – FEAR Brasil UPF Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.upf.br/handle/123456789/1791 |
Resumo: | The Domain Name System (DNS) is a fundamental component of the Internet infrastructure. It allows users to easily access website resources using memorable and human-readable names. The proper functioning of DNS requires extensive use of caching in order to reduce latency, improve system resilience against DDoS attacks, and reduce Internet traffic. However, the DNS has been repeatedly abused for recursive DNS resolvers that generate excessive queries to the DNS infrastructure misuse precious resources of authoritative nameservers, possibly for no useful purpose. This work presents a method that allows classifying, quantifying and identifying who and how these DNS resolvers with abusive behavior are characterized through the use of an unsupervised learning algorithm that performs the clustering of resolvers according to their behavior. This research used the Gaussian Mixture Models algorithm to group the recursives according to the chosen attributes. The results obtained in this dissertation demonstrate that it was possible to identify four groups of recursive resolvers with different characteristics and amounts of components. For the 5 years of the analyzed DITL datasets, it was possible to conclude that the most aggressive recursives, which therefore deserve more attention and study, correspond to 2.19 up to 3.18% of the total resolvers and were responsible for 85.62 up to 94.35% of the total queries received by root servers. |
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Identificando comportamentos agressivos de resolvedores DNS através de aprendizado de máquina não supervisionadoInternet - Programas de computadorAprendizado do computadorNomes de domínio na internetCIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOThe Domain Name System (DNS) is a fundamental component of the Internet infrastructure. It allows users to easily access website resources using memorable and human-readable names. The proper functioning of DNS requires extensive use of caching in order to reduce latency, improve system resilience against DDoS attacks, and reduce Internet traffic. However, the DNS has been repeatedly abused for recursive DNS resolvers that generate excessive queries to the DNS infrastructure misuse precious resources of authoritative nameservers, possibly for no useful purpose. This work presents a method that allows classifying, quantifying and identifying who and how these DNS resolvers with abusive behavior are characterized through the use of an unsupervised learning algorithm that performs the clustering of resolvers according to their behavior. This research used the Gaussian Mixture Models algorithm to group the recursives according to the chosen attributes. The results obtained in this dissertation demonstrate that it was possible to identify four groups of recursive resolvers with different characteristics and amounts of components. For the 5 years of the analyzed DITL datasets, it was possible to conclude that the most aggressive recursives, which therefore deserve more attention and study, correspond to 2.19 up to 3.18% of the total resolvers and were responsible for 85.62 up to 94.35% of the total queries received by root servers.O Sistema de Nomes de Domínio (DNS) é um componente fundamental na infraestrutura da Internet. Ele permite que os usuários facilmente acessem recursos de Web sites usando nomes memorizáveis e humanamente reconhecíveis. O bom funcionamento do DNS exige o uso extensivo de cache a fim de reduzir a latência, melhorar a resiliência do sistema frente a ataques DDoS e reduzir o tráfego na Internet. No entanto, o DNS tem sido repetidamente abusado por resolvedores DNS recursivos, os quais geram consultas excessivas à infraestrutura do sistema e fazem uso indevido de recursos valiosos de servidores de nomes autoritativos, possivelmente sem qualquer propósito útil. É nesse sentido que este trabalho apresenta um método que objetiva classificar, quantificar e identificar quem são e como se caracterizam estes resolvedores DNS com comportamento abusivo, através da utilização de algoritimo de aprendizado não supervisionado, que realiza a clusterização dos resolvedores de acordo com o seu comportamento. Esta pesquisa se utilizou do algoritmo Gaussian Mixture Models para realizar o agrupamento dos resolvedores de acordo com os atributos adotados. Os resultados obtidos nessa dissertação demonstram que foi possível identificar quatro grupos de resolvedores com diferentes características e quantidades de integrantes. Para os 5 anos dos datasets DITL analisados, foi possível concluir que os resolvedores com maior agressividade e que, portanto, merecem maior atenção e destaque, correspondem a uma faixa de 2,19 a 3,18% do total de resolvedores e foram responsáveis por 85,62 a 94,35% do total de consultas recebidas pelos servidores raiz.Universidade de Passo FundoFaculdade de Engenharia e Arquitetura – FEARBrasilUPFPrograma de Pós-Graduação em Computação AplicadaTrentin, Marco Antônio Sandinihttp://lattes.cnpq.br/4746488333257798http://lattes.cnpq.br/5312900542020863Schmidt, Ricardo de OliveiraKnob, Natália Gomes2025-05-07T12:44:41Z2022-03-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfKNOB, Natália Gomes. Identificando comportamentos agressivos de resolvedores DNS através de aprendizado de máquina não supervisionado. 2022. 76 f. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2022.https://repositorio.upf.br/handle/123456789/1791porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UPFinstname:Universidade de Passo Fundo (UPF)instacron:UPF2025-05-07T13:13:42Zoai:repositorio.upf.br:123456789/1791Repositório InstitucionalPRIhttp://repositorio.upf.br/oai/requestjucelei@upf.br||biblio@upf.bropendoar:16102025-05-07T13:13:42Repositório Institucional da UPF - Universidade de Passo Fundo (UPF)false |
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The Domain Name System (DNS) is a fundamental component of the Internet infrastructure. It allows users to easily access website resources using memorable and human-readable names. The proper functioning of DNS requires extensive use of caching in order to reduce latency, improve system resilience against DDoS attacks, and reduce Internet traffic. However, the DNS has been repeatedly abused for recursive DNS resolvers that generate excessive queries to the DNS infrastructure misuse precious resources of authoritative nameservers, possibly for no useful purpose. This work presents a method that allows classifying, quantifying and identifying who and how these DNS resolvers with abusive behavior are characterized through the use of an unsupervised learning algorithm that performs the clustering of resolvers according to their behavior. This research used the Gaussian Mixture Models algorithm to group the recursives according to the chosen attributes. The results obtained in this dissertation demonstrate that it was possible to identify four groups of recursive resolvers with different characteristics and amounts of components. For the 5 years of the analyzed DITL datasets, it was possible to conclude that the most aggressive recursives, which therefore deserve more attention and study, correspond to 2.19 up to 3.18% of the total resolvers and were responsible for 85.62 up to 94.35% of the total queries received by root servers. |
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