Portable Virtual Cybersecurity Labs

Bc. et Bc. Attila Farkas

Master's thesis

Anotácia:

Virtuální laboratoře jsou konceptem, který je široce využíván v mnoha odvětvích informačních technologií. Jejich podmnožinou jsou přenosné, odlehčené virtuální laboratoře skýtající mnoho výhod v porovnání s cloudovými řešeními. Navzdory tomu se jim dostává menší pozornosti. Tato práce představuje požadavky na odlehčené, přenosné virtuální laboratoře pro potřeby vyučujících, studentů, výzkumníků, vývojářů, specialistů na kyberbezpečnost a auditorů. Dále, na základě těchto požadavků, hodnotí existující nástroje pro tvorbu odlehčených virtuálních laboratoří. Jelikož žádný z testovaných nástrojů nevyhověl všem požadavkům, je potřeba vytvořit nový nástroj. Jádrem této práce je design a implementace nástroje Cyber Sandbox Creator, pro vytváření odlehčené, přenosné virtuální laboratoře. Cílem je splnit všechny dané požadavky, aby byl použitelný pro výše zmiňované uživatele. Na závěr jsou diskutovány tři demonstrační příklady nástroje Cyber Sandbox Creator spolu s jeho praktickým nasazením a získanými poznatky. Ukazujeme, že Cyber Sandbox Creator se již využívá v rámci výuky kybernetické bezpečnosti a testovací praxe.

Abstract:

Virtual labs are widely used concepts in many fields of information technology. Portable, lightweight virtual labs are their subclass with many advantages over cloud-based solutions, but they receive less attention. This thesis presents requirements for educators, trainees, researchers, developers, cybersecurity specialists, and auditors about their needs for portable, lightweight virtual labs. Then, it reviews existing tools for lightweight virtual lab creation based on the requirements. Since none of the examined tools satisfy all the requirements, a new tool has to be created. The core of this thesis is the design and implementation of Cyber Sandbox Creator, a portable, lightweight virtual lab creation tool. It aims to satisfy all given requirements to be usable for all the mentioned user roles. Finally, three demonstration cases of Cyber Sandbox Creator are discussed along with its practical deployment and lessons learned. We show that Cyber Sandbox Creator has already been used in cybersecurity education and testing practice.

Keywords

Python, VirtualBox, Vagrant, Ansible, lightweight lab, virtual lab, portable lab, Cyber Sandbox Creator

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 23. 6. 2021
• Vedúci: RNDr. Jan Vykopal, Ph.D.
• Oponent: doc. Ing. Pavel Čeleda, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Computer systems, communication and security / Information security