Anomaly based network intrusion detection

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Samuel Nogueira
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/87339
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Eletrónica Industrial e Computadores
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spelling Anomaly based network intrusion detectionDeteção de intrusões de rede baseada em anomaliasSegurança automóvelSistemas de entretenimentoBluetoothDeteção de intrusõesAutomotive securityInfotainment systemsBluetoothIntrusion detectionEngenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaDissertação de mestrado integrado em Eletrónica Industrial e ComputadoresAo longo dos últimos anos, a segurança de hardware e software tornou-se uma grande preocupação. À medida que a complexidade dos sistemas aumenta, as suas vulnerabilidades a sofisticadas técnicas de ataque têm proporcionalmente escalado. Frequentemente o problema reside na heterogenidade de dispositivos conectados ao veículo, tornando difícil a convergência da monitorização de todos os protocolos num único produto de segurança. Por esse motivo, o mercado requer ferramentas mais avançadas para a monitorizar ambientes críticos à vida humana, tais como os nossos automóveis. Considerando que existem várias formas de interagir com os sistemas de entretenimento do automóvel como o Bluetooth, o Wi-fi ou CDs multimédia, a necessidade de auditar as suas interfaces tornou-se uma prioridade, uma vez que elas representam um sério meio de aceeso à rede interna do carro. Atualmente, os mecanismos de segurança de um carro focam-se na monitotização da rede CAN, deixando para trás as tecnologias referidas e não contemplando os sistemas não críticos. Como exemplo disso, o Bluetooth traz desafios diferentes da rede CAN, uma vez que interage diretamente com o utilizador e está exposto a ataques externos. Uma abordagem alternativa para tornar o automóvel num sistema mais robusto é manter sob supervisão as comunicações que com este são estabelecidas. Ao implementar uma detecção de intrusão baseada em anomalias, esta dissertação visa analisar o protocolo Bluetooth no sentido de identificar interações anormais que possam alertar para uma situação fora dos padrões de utilização. Em última análise, este produto de software embebido incorpora uma grande margem de auto-aprendizagem, que é vital para enfrentar quaisquer ameaças desconhecidas e aumentar os níveis de segurança globais. Ao longo deste documento, apresentamos o estudo do problema seguido de uma metodologia alternativa que implementa um algoritmo baseado numa LSTM para prever a sequência de comandos HCI correspondentes a tráfego Bluetooth normal. Os resultados mostram a forma como esta abordagem pode impactar a deteção de intrusões nestes ambientes ao demonstrar uma grande capacidade para identificar padrões anómalos no conjunto de dados considerado.In the last few years, hardware and software security have become a major concern. As the systems’ complexity increases, its vulnerabilities to several sophisticated attack techniques have escalated likewise. Quite often, the problem lies in the heterogeneity of the devices connected to the vehicle, making it difficult to converge the monitoring systems of all existing protocols into one security product. Thereby, the market requires more refined tools to monitor life-risky environments such as personal vehicles. Considering that there are several ways to interact with the car’s infotainment system, such as Wi-fi, Bluetooth, or CD player, the need to audit these interfaces has become a priority as they represent a serious channel to reach the internal car network. Nowadays, security in car networks focuses on CAN bus monitoring, leaving behind the aforementioned technologies and not contemplating other non-critical systems. As an example of these concerns, Bluetooth brings different challenges compared to CAN as it interacts directly with the user, being exposed to external attacks. An alternative approach to converting modern vehicles and their set of computers into more robust systems is to keep track of established communications with them. By enforcing anomaly-based intrusion detection this dissertation aims to analyze the Bluetooth protocol to identify abnormal user interactions that may alert for a non conforming pattern. Ultimately, such embedded software product incorporates a self-learning edge, which is vital to face newly developed threats and increasing global security levels. Throughout this document, we present the study case followed by an alternative methodology that implements an LSTM based algorithm to predict a sequence of HCI commands corresponding to normal Bluetooth traffic. The results show how this approach can impact intrusion detection in such environments by expressing a high capability of identifying abnormal patterns in the considered data.Cardoso, PauloUniversidade do MinhoCarvalho, Samuel Nogueira2023-01-302023-01-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/87339eng203393830info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-02T01:21:46Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/87339Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:40:32.726405Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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