Využití Holt-Wintersovy metody v síťové bezpečnosti

Bc. Tomáš Mrázek

Diplomová práce

Holt-Winters Forecasting Applied in Network Security

Anotace:

Hlavním cílem diplomové práce je detekce síťových anomálií analýzou časových řad. Znalosti Holt-Wintersovy statistické metody, technologie síťových toků a entropie poskytly základ vytvoření zásuvného modulu NetFlow kolektoru NfSen, jenž volně navazuje na práci Kisse a Mohácsiho. Modul pracuje s časovými řadami objemových statistik a vytváří předpovědi i na základě entropie IP adres, čísel portů či typů ICMP paketů. Z těchto charakteristik následně tvoří přehledné grafy ve webovém rozhraní a nahlašuje administrátorům potenciální bezpečnostní události. Finální verze modulu byla testována na produkční síti Masarykovy univerzity. Testování prokázalo, že modul je schopen odhalit bezpečnostní anomálie a je možné jej nasadit do rutinního provozu.

Abstract:

The principal aim of the thesis is the detection of network anomalies by analyzing time series. Knowledge of a Holt-Winters statistical method, technology of network flows and entropy provided the ground of creating a plugin of a NetFlow collector NfSen which loosely follows the work of Kiss and Mohacsi. The plugin works with time series of volume statistics and also creates forecasts based on entropy of IP addresses, port numbers or types of ICMP packets. Subsequently it creates well-arranged plots from these characteristics in web interface and reports potential security events to administrators. Final version of the plugin was tested in production network of Masaryk University. The testing proved that the plugin is capable of detecting security anomalies and it is possible to put it into operation.

Klíčová slova

Entropie, Holt-Wintersova metoda, kolektor NfSen, Perl, síťové útoky, toky, testování

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 1. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 8. 2. 2012
• Vedoucí: RNDr. Jan Vykopal, Ph.D.
• Oponent: RNDr. David Antoš, Ph.D.

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika