ارائه چارچوب امنيتي براي شناسايي حملات و پاسخ خودكار در كاربردهاي مبتني بر SIP

كارشناسي ارشد

چكيده اصلي‌ترين پروتكل كنترلي در شبكه‌هاي چندرسانه‌اي، SIP است كه به عنوان پروتكل اصلي سيگنالينگ در شبكه‌هاي نسل آينده نيز معرفي شده است. اين پروتكل در لايه كاربردي ظاهري شبيه به پروتكل HTTP دارد و يك پروتكل متني و كاملا حالتمند است. اين پروتكل داراي يك معماري لايه‌اي در لايه كاربردي است. نتيجه پژوهش‌هاي منتشر شده بر روي SIP حاكي از آن است كه بيش از 98 درصد از حملات بر روي اين پروتكل به علت مشكلات پياده‌سازي و پيكربندي نادرست بوده است. با توجه به رشد شبكه‌هاي چندرسانه‌اي و توسعه شبكه‌هاي باند پهن ارتباطي و نيز حركت به سمت سرويس‌هاي متنوع مخابراتي نرم‌افزار محور، توجه به امنيت پروتكل‌هاي كنترلي به خصوص در زمينه ابرهاي چندرسانه‌اي و ابرهاي سرويس جديد، اهميت ويژه‌اي پيدا كرده است. به همين سبب رساله حاضر با هدف ارائه يك چارچوب امنيتي براي شناسايي حملات موجود در SIP و ارائه پاسخ خودكار در كاربردهاي مبتني بر اين پروتكل ارائه شده است. تمركز فعاليت پژوهشي حاضر صرفا بر روي لايه كنترل بوده است. رويكرد اصلي رساله براي ارائه چارچوب امنيتي مبتني بر ارائه مجموعه ويژگي مناسب براي تشخيص ترافيك ناهنجار يا مهندسي ويژگي بوده است. منظور از مهندسي ويژگي، استفاده از دانش موجود در داده‌هاي خام استخراج شده از سرآيندهاي SIP و تبديل آنها به ويژگي‌هاي قابل استفاده در الگوريتم‌هاي يادگيري ماشين با افزايش دقت عملكرد اين الگوريتم‌ها براي تشخيص ناهنجاري امنيتي بر روي داده‌هاي جديد است. براي اين منظور پس از تحليل عملكرد طبيعي SIP، استخراج داده‌هاي قابل استفاده از سرآيند اين پروتكل براي توليد ويژگي انجام شد. در ادامه فرايند مهندسي ويژگي، با بكارگيري داده‌هاي استخراج شده از سرآيند بسته‌هاي SIP، مجموعه‌اي از ويژگي‌‌هاي قابل استفاده در سيستم‌هاي تشخيص ناهنجاري توليد شدند. سپس با توجه به نياز موجود براي تشخيص نوع ناهنجاري در چارچوب امنيتي ارائه پاسخ خودكار، تحليل حملات سيل‌آسا در SIP انجام شده و چهار مجموعه ويژگي مختلف براي تشخيص گروه‌هاي مختلف حملات سيل‌آسا در SIP ساخته شد. پس از تكميل مجموعه ويژگي‌هاي توليدي در گروه‌هاي مختلف، عملكرد اين ويژگي‌ها با بكارگيري دو روش يادگيري ماشين مختلف علاوه بر نمايش كيفيت هر يك از آنها به صورت مستقل، سنجيده شد. اين سنجش عملكرد با بكارگيري سه مجموعه دادگان اختصاصي مختلف در SIP انجام شده و كيفيت خروجي از نظر نرخ تشخيص و نرخ هشدار نادرست حاكي از عملكرد مناسب مجموعه ويژگي توليدي در هر يك از كاربردهاي مورد نظر است. پس از تكميل مجموعه ويژگي‌هاي توليدي براي شناسايي حملات و عملكرد مناسب آنها در سيستم‌هاي كلاسه‌بند مختلف، يك چارچوب امنيتي براي ارائه پاسخ خودكار به نفوذ در كاربردهاي مبتني بر SIP ارائه شد. اين چارچوب امنيتي كه به صورت يك سيستم تشخيص نفوذ و پاسخ به آن عمل مي‌كند، با توسعه يك ديواره آتش اختصاصي براي SIP و يك سيستم پاسخ خودكار به نفوذ در لايه كاربردي سازمان‌دهي شده است. نتايج ارزيابي كارايي چارچوب پيشنهادي بر روي مجموعه دادگان موجود نشان از عملكرد مناسب اين چارچوب امنيتي براي جلوگيري از نفوذ دارد. همچنين از آنجايي كه مجموعه دادگان مناسب و كاملي براي ارزيابي عملكرد سامانه‌هاي امنيتي مبتني بر SIP وجود ندارد، در اين رساله يك بستر آزمايشگاهي عملي براي اين منظور با بكارگيري ابزارهاي متن باز نيز توسعه داده شده است. كلمات كليدي: امنيت SIP، حملات سيل‌آساي SIP، سيستم تشخيص نفوذ مبتني بر مشخصه، سيستم پاسخ خودكار به نفوذ

188882

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر بيژن راحمي

مهندسي كامپيوتر - معماري

دكتر احمد اكبري