Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ribeiro, Marcos Aurélio
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30973
Resumo: A Negação de Serviço Distribuída (Distributed Denial of Service (DdoS)) coordena ataques sincronizados a sistemas na Internet usando um conjunto de hosts infectados (bots). Os bots são programados para atacar um determinado alvo disparando diversas requisições sincronizadas, causando lentidão ou indisponibilidade do serviço. Esse tipo de ataque cresceu recentemente em magnitude, diversidade e custo econômico. Assim, este estudo tem como objetivo apresentar uma arquitetura de detecção e mitigação de DdoS em Redes Definidas por Software (Software Defined Networking (SDN)). Neste trabalho, considera-se a abordagem Moving Target Defense (MTD), redirecionando inundações maliciosas para servidores descartáveis de baixa capacidade para proteger o servidor principal enquanto desencoraja o invasor. A decisão de redirecionamento é baseada em um sensor, que emprega algoritmos de Aprendizado de Máquina (Machine Learning (ML)) para classificação de fluxo. Quando os fluxos maliciosos são detectados, o sensor notifica o controlador SDN para incluí-los nas listas de hosts maliciosos e realizar o redirecionamento. A validação e avaliação da arquitetura proposta são realizadas por simulação. Resultados considerando diferentes modelos de classificação (probabilístico, linear, redes neurais e árvores) e tipos de ataque indicam que a arquitetura proposta é eficiente em detectar e mitigar ataques DdoS em aproximadamente 3,00 segundos.
id UTFPR-12_1e7c619698d43c6a8c0b4e0078eb9c81
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/30973
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling 2023-03-29T18:32:11Z2023-03-29T18:32:11Z2022-12-15RIBEIRO, Marcos Aurélio. Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN. 2022. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30973A Negação de Serviço Distribuída (Distributed Denial of Service (DdoS)) coordena ataques sincronizados a sistemas na Internet usando um conjunto de hosts infectados (bots). Os bots são programados para atacar um determinado alvo disparando diversas requisições sincronizadas, causando lentidão ou indisponibilidade do serviço. Esse tipo de ataque cresceu recentemente em magnitude, diversidade e custo econômico. Assim, este estudo tem como objetivo apresentar uma arquitetura de detecção e mitigação de DdoS em Redes Definidas por Software (Software Defined Networking (SDN)). Neste trabalho, considera-se a abordagem Moving Target Defense (MTD), redirecionando inundações maliciosas para servidores descartáveis de baixa capacidade para proteger o servidor principal enquanto desencoraja o invasor. A decisão de redirecionamento é baseada em um sensor, que emprega algoritmos de Aprendizado de Máquina (Machine Learning (ML)) para classificação de fluxo. Quando os fluxos maliciosos são detectados, o sensor notifica o controlador SDN para incluí-los nas listas de hosts maliciosos e realizar o redirecionamento. A validação e avaliação da arquitetura proposta são realizadas por simulação. Resultados considerando diferentes modelos de classificação (probabilístico, linear, redes neurais e árvores) e tipos de ataque indicam que a arquitetura proposta é eficiente em detectar e mitigar ataques DdoS em aproximadamente 3,00 segundos.The Distributed Denial of Service (DdoS) coordinates synchronized attacks on systems on the Internet using a set of infected hosts (bots). Bots are programmed to attack a determined target by firing a lot of synchronized requests, causing slowness or unavailability of the service. This type of attack has recently grown in magnitude, diversity, and economic cost. Thus, this study aims to present a DdoS detection and mitigation architecture on Software Defined Networking (SDN). It considers the Moving Target Defense (MTD) approach, redirecting malicious floods for expendable low-capacity servers to protect the main server while discouraging the attacker. The redirecting decision is based on a sensor, that employs Machine Learning (ML) algorithms for flow classification. When malicious flows are detected, the sensor notifies the SDN controller to include them in the malicious lists and to realize the redirection. The validation and evaluation of the proposed architecture are conducted by simulation. Results considering different classification models (probabilistic, linear model, neural networks, and trees) and attack types indicate that the proposed architecture is efficient in detecting and mitigating DdoS attacks in approximately 3.00 seconds.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Computação AplicadaUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOCiência da ComputaçãoAtaque de negação de serviçoAprendizado do computadorRedes de computadoresCiberterrorismoDetectoresOpenFlow (protocolo de rede do computador)Denial of service attacksMachine learningComputer networksCyberterrorismDetectorsOpenFlow (Computer network protocol)Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDNDetecting and mitigating DDoS attacks with MTD approach based on automated flow classification in SDN networksinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaFonseca, Mauro Sergio Pereirahttp://orcid.org/0000-0003-1604-0915http://lattes.cnpq.br/6534637358360971Santi, Juliana dehttps://orcid.org/0000-0002-5227-9221http://lattes.cnpq.br/6795095514762745Vendramin, Ana Cristina Barreiras Kochemhttps://orcid.org/0000-0002-1234-0884http://lattes.cnpq.br/3005557336605080Maziero, Carlos Albertohttps://orcid.org/0000-0003-2592-3664http://lattes.cnpq.br/5659788852261811Pigatto, Daniel Fernandohttps://orcid.org/0000-0001-8528-7407http://lattes.cnpq.br/4624030380501998Santi, Juliana dehttps://orcid.org/0000-0002-5227-9221http://lattes.cnpq.br/6795095514762745Fonseca, Mauro Sergio Pereirahttp://orcid.org/0000-0003-1604-0915http://lattes.cnpq.br/6534637358360971https://orcid.org/0000-0002-9869-309Xhttp://lattes.cnpq.br/1155332480253864Ribeiro, Marcos Aurélioreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53ORIGINALataquesddosfluxoredes.pdfapplication/pdf11564503http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/1/ataquesddosfluxoredes.pdf9bb8260ad27d81aebe277474eb995527MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8908http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/2/license_rdf0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108MD52TEXTataquesddosfluxoredes.pdf.txtataquesddosfluxoredes.pdf.txtExtracted texttext/plain106301http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/4/ataquesddosfluxoredes.pdf.txt6c8e13353d0a50bb6e57cebcd32c41a9MD54THUMBNAILataquesddosfluxoredes.pdf.jpgataquesddosfluxoredes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1250http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/5/ataquesddosfluxoredes.pdf.jpgc50a68bd04ddcfe824f5fb3bcd77b326MD551/309732023-03-30 03:07:59.815oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2023-03-30T06:07:59Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Detecting and mitigating DDoS attacks with MTD approach based on automated flow classification in SDN networks
title Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN
spellingShingle Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN
Ribeiro, Marcos Aurélio
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Ataque de negação de serviço
Aprendizado do computador
Redes de computadores
Ciberterrorismo
Detectores
OpenFlow (protocolo de rede do computador)
Denial of service attacks
Machine learning
Computer networks
Cyberterrorism
Detectors
OpenFlow (Computer network protocol)
Ciência da Computação
title_short Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN
title_full Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN
title_fullStr Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN
title_full_unstemmed Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN
title_sort Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN
author Ribeiro, Marcos Aurélio
author_facet Ribeiro, Marcos Aurélio
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Fonseca, Mauro Sergio Pereira
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv http://orcid.org/0000-0003-1604-0915
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6534637358360971
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Santi, Juliana de
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-5227-9221
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6795095514762745
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Vendramin, Ana Cristina Barreiras Kochem
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-1234-0884
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3005557336605080
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Maziero, Carlos Alberto
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0003-2592-3664
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5659788852261811
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Pigatto, Daniel Fernando
dc.contributor.referee3ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0001-8528-7407
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4624030380501998
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Santi, Juliana de
dc.contributor.referee4ID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-5227-9221
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6795095514762745
dc.contributor.referee5.fl_str_mv Fonseca, Mauro Sergio Pereira
dc.contributor.referee5ID.fl_str_mv http://orcid.org/0000-0003-1604-0915
dc.contributor.referee5Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6534637358360971
dc.contributor.authorID.fl_str_mv https://orcid.org/0000-0002-9869-309X
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/1155332480253864
dc.contributor.author.fl_str_mv Ribeiro, Marcos Aurélio
contributor_str_mv Fonseca, Mauro Sergio Pereira
Santi, Juliana de
Vendramin, Ana Cristina Barreiras Kochem
Maziero, Carlos Alberto
Pigatto, Daniel Fernando
Santi, Juliana de
Fonseca, Mauro Sergio Pereira
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
topic CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Ataque de negação de serviço
Aprendizado do computador
Redes de computadores
Ciberterrorismo
Detectores
OpenFlow (protocolo de rede do computador)
Denial of service attacks
Machine learning
Computer networks
Cyberterrorism
Detectors
OpenFlow (Computer network protocol)
Ciência da Computação
dc.subject.por.fl_str_mv Ataque de negação de serviço
Aprendizado do computador
Redes de computadores
Ciberterrorismo
Detectores
OpenFlow (protocolo de rede do computador)
Denial of service attacks
Machine learning
Computer networks
Cyberterrorism
Detectors
OpenFlow (Computer network protocol)
dc.subject.capes.pt_BR.fl_str_mv Ciência da Computação
description A Negação de Serviço Distribuída (Distributed Denial of Service (DdoS)) coordena ataques sincronizados a sistemas na Internet usando um conjunto de hosts infectados (bots). Os bots são programados para atacar um determinado alvo disparando diversas requisições sincronizadas, causando lentidão ou indisponibilidade do serviço. Esse tipo de ataque cresceu recentemente em magnitude, diversidade e custo econômico. Assim, este estudo tem como objetivo apresentar uma arquitetura de detecção e mitigação de DdoS em Redes Definidas por Software (Software Defined Networking (SDN)). Neste trabalho, considera-se a abordagem Moving Target Defense (MTD), redirecionando inundações maliciosas para servidores descartáveis de baixa capacidade para proteger o servidor principal enquanto desencoraja o invasor. A decisão de redirecionamento é baseada em um sensor, que emprega algoritmos de Aprendizado de Máquina (Machine Learning (ML)) para classificação de fluxo. Quando os fluxos maliciosos são detectados, o sensor notifica o controlador SDN para incluí-los nas listas de hosts maliciosos e realizar o redirecionamento. A validação e avaliação da arquitetura proposta são realizadas por simulação. Resultados considerando diferentes modelos de classificação (probabilístico, linear, redes neurais e árvores) e tipos de ataque indicam que a arquitetura proposta é eficiente em detectar e mitigar ataques DdoS em aproximadamente 3,00 segundos.
publishDate 2022
dc.date.issued.fl_str_mv 2022-12-15
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-03-29T18:32:11Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-03-29T18:32:11Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv RIBEIRO, Marcos Aurélio. Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN. 2022. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30973
identifier_str_mv RIBEIRO, Marcos Aurélio. Detectando e mitigando ataques DDoS com a abordagem MTD com base na classificação de fluxo automatizada em redes SDN. 2022. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30973
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Computação Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv UTFPR
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/3/license.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/1/ataquesddosfluxoredes.pdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/2/license_rdf
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/4/ataquesddosfluxoredes.pdf.txt
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/30973/5/ataquesddosfluxoredes.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv b9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95b
9bb8260ad27d81aebe277474eb995527
0175ea4a2d4caec4bbcc37e300941108
6c8e13353d0a50bb6e57cebcd32c41a9
c50a68bd04ddcfe824f5fb3bcd77b326
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1797043858637324288