Scalable model-based configuration management of security services in complex enterprise networks

Security administrators face the challenge of designing, deploying and maintaining a variety of configuration files related to security systems, especially in large-scale networks. These files have heterogeneous syntaxes and follow differing semantic concepts. Nevertheless, they are interdependent due to security services having to cooperate and their configuration to be consistent with each other, so that global security policies are completely and correctly enforced. To tackle this problem, our approach supports a comfortable definition of an abstract high-level security policy and provides an automated derivation of the desired configuration files. It is an extension of policy-based management and policy hierarchies, combining model-based management (MBM) with system modularization. MBM employs an object-oriented model of the managed system to obtain the details needed for automated policy refinement. The modularization into abstract subsystems (ASs) segment the system-and the model-into units which more closely encapsulate related system components and provide focused abstract views. As a result, scalability is achieved and even comprehensive IT systems can be modelled in a unified manner. The associated tool MoBaSeC (Model-Based-Service-Configuration) supports interactive graphical modelling, automated model analysis and policy refinement with the derivation of configuration files. We describe the MBM and AS approaches, outline the tool functions and exemplify their applications and results obtained. Copyright (C) 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

The application of distributed virtual machines for enterprise computer management: A two-tier network file system for image provisioning and management

In order to simplify computer management, several system administrators are adopting advanced techniques to manage software configuration of enterprise computer networks, but the tight coupling between hardware and software makes every PC an individual managed entity, lowering the scalability and increasing the costs to manage hundreds or thousands of PCs. Virtualization is an established technology, however its use is been more focused on server consolidation and virtual desktop infrastructure, not for managing distributed computers over a network. This paper discusses the feasibility of the Distributed Virtual Machine Environment, a new approach for enterprise computer management that combines virtualization and distributed system architecture as the basis of the management architecture. © 2008 IEEE.

Statistical model applied to NetFlow for network intrusion detection

The computers and network services became presence guaranteed in several places. These characteristics resulted in the growth of illicit events and therefore the computers and networks security has become an essential point in any computing environment. Many methodologies were created to identify these events; however, with increasing of users and services on the Internet, many difficulties are found in trying to monitor a large network environment. This paper proposes a methodology for events detection in large-scale networks. The proposal approaches the anomaly detection using the NetFlow protocol, statistical methods and monitoring the environment in a best time for the application. © 2010 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Market-driven security-constrained transmission network expansion planning

This paper presents a Bi-level Programming (BP) approach to solve the Transmission Network Expansion Planning (TNEP) problem. The proposed model is envisaged under a market environment and considers security constraints. The upper-level of the BP problem corresponds to the transmission planner which procures the minimization of the total investment and load shedding cost. This upper-level problem is constrained by a single lower-level optimization problem which models a market clearing mechanism that includes security constraints. Results on the Garver's 6-bus and IEEE 24-bus RTS test systems are presented and discussed. Finally, some conclusions are drawn. © 2011 IEEE.

Performance evaluation of the fuzzy ARTMAP for network intrusion detection

Recently, considerable research work have been conducted towards finding fast and accurate pattern classifiers for training Intrusion Detection Systems (IDSs). This paper proposes using the so called Fuzzy ARTMAT classifier to detect intrusions in computer network. Our investigation shows, through simulations, how efficient such a classifier can be when used as the learning mechanism of a typical IDS. The promising evaluation results in terms of both detection accuracy and training duration indicate that the Fuzzy ARTMAP is indeed viable for this sort of application.

Trust based security mechanisms for wireless sensor networks

Wireless sensor networks are emerging as effective tools in the gathering and dissemination of data. They can be applied in many fields including health, environmental monitoring, home automation and the military. Like all other computing systems it is necessary to include security features, so that security sensitive data traversing the network is protected. However, traditional security techniques cannot be applied to wireless sensor networks. This is due to the constraints of battery power, memory, and the computational capacities of the miniature wireless sensor nodes. Therefore, to address this need, it becomes necessary to develop new lightweight security protocols. This dissertation focuses on designing a suite of lightweight trust-based security mechanisms and a cooperation enforcement protocol for wireless sensor networks. This dissertation presents a trust-based cluster head election mechanism used to elect new cluster heads. This solution prevents a major security breach against the routing protocol, namely, the election of malicious or compromised cluster heads. This dissertation also describes a location-aware, trust-based, compromise node detection, and isolation mechanism. Both of these mechanisms rely on the ability of a node to monitor its neighbors. Using neighbor monitoring techniques, the nodes are able to determine their neighbors’ reputation and trust level through probabilistic modeling. The mechanisms were designed to mitigate internal attacks within wireless sensor networks. The feasibility of the approach is demonstrated through extensive simulations. The dissertation also addresses non-cooperation problems in multi-user wireless sensor networks. A scalable lightweight enforcement algorithm using evolutionary game theory is also designed. The effectiveness of this cooperation enforcement algorithm is validated through mathematical analysis and simulation. This research has advanced the knowledge of wireless sensor network security and cooperation by developing new techniques based on mathematical models. By doing this, we have enabled others to build on our work towards the creation of highly trusted wireless sensor networks. This would facilitate its full utilization in many fields ranging from civilian to military applications.

Introduction to Security Onion

Security Onion is a Network Security Manager (NSM) platform that provides multiple Intrusion Detection Systems (IDS) including Host IDS (HIDS) and Network IDS (NIDS). Many types of data can be acquired using Security Onion for analysis. This includes data related to: Host, Network, Session, Asset, Alert and Protocols. Security Onion can be implemented as a standalone deployment with server and sensor included or with a master server and multiple sensors allowing for the system to be scaled as required. Many interfaces and tools are available for management of the system and analysis of data such as Sguil, Snorby, Squert and Enterprise Log Search and Archive (ELSA). These interfaces can be used for analysis of alerts and captured events and then can be further exported for analysis in Network Forensic Analysis Tools (NFAT) such as NetworkMiner, CapME or Xplico. The Security Onion platform also provides various methods of management such as Secure SHell (SSH) for management of server and sensors and Web client remote access. All of this with the ability to replay and analyse example malicious traffic makes the Security Onion a suitable low cost alternative for Network Security Management. In this paper, we have a feature and functionality review for the Security Onion in terms of: types of data, configuration, interface, tools and system management.

Security enhancements and flaws of emerging communication technologies

The multi-faced evolution of network technologies ranges from big data centers to specialized network infrastructures and protocols for mission-critical operations. For instance, technologies such as Software Defined Networking (SDN) revolutionized the world of static configuration of the network - i.e., by removing the distributed and proprietary configuration of the switched networks - centralizing the control plane. While this disruptive approach is interesting from different points of view, it can introduce new unforeseen vulnerabilities classes. One topic of particular interest in the last years is industrial network security, an interest which started to rise in 2016 with the introduction of the Industry 4.0 (I4.0) movement. Networks that were basically isolated by design are now connected to the internet to collect, archive, and analyze data. While this approach got a lot of momentum due to the predictive maintenance capabilities, these network technologies can be exploited in various ways from a cybersecurity perspective. Some of these technologies lack security measures and can introduce new families of vulnerabilities. On the other side, these networks can be used to enable accurate monitoring, formal verification, or defenses that were not practical before. This thesis explores these two fields: by introducing monitoring, protections, and detection mechanisms where the new network technologies make it feasible; and by demonstrating attacks on practical scenarios related to emerging network infrastructures not protected sufficiently. The goal of this thesis is to highlight this lack of protection in terms of attacks on and possible defenses enabled by emerging technologies. We will pursue this goal by analyzing the aforementioned technologies and by presenting three years of contribution to this field. In conclusion, we will recapitulate the research questions and give answers to them.

Coordination between mid-term maintenance outage decisions and short-term security-constrained scheduling in smart distribution systems

Distribution systems are the first volunteers experiencing the benefits of smart grids. The smart grid concept impacts the internal legislation and standards in grid-connected and isolated distribution systems. Demand side management, the main feature of smart grids, acquires clear meaning in low voltage distribution systems. In these networks, various coordination procedures are required between domestic, commercial and industrial consumers, producers and the system operator. Obviously, the technical basis for bidirectional communication is the prerequisite of developing such a coordination procedure. The main coordination is required when the operator tries to dispatch the producers according to their own preferences without neglecting its inherent responsibility. Maintenance decisions are first determined by generating companies, and then the operator has to check and probably modify them for final approval. In this paper the generation scheduling from the viewpoint of a distribution system operator (DSO) is formulated. The traditional task of the DSO is securing network reliability and quality. The effectiveness of the proposed method is assessed by applying it to a 6-bus and 9-bus distribution system.

Descoberta de conhecimento em Logs de tentativas de intrusão. Um estudo de caso em Instituições de Ensino Superior

Perante a evolução constante da Internet, a sua utilização é quase obrigatória. Através da web, é possível conferir extractos bancários, fazer compras em países longínquos, pagar serviços sem sair de casa, entre muitos outros. Há inúmeras alternativas de utilização desta rede. Ao se tornar tão útil e próxima das pessoas, estas começaram também a ganhar mais conhecimentos informáticos. Na Internet, estão também publicados vários guias para intrusão ilícita em sistemas, assim como manuais para outras práticas criminosas. Este tipo de informação, aliado à crescente capacidade informática do utilizador, teve como resultado uma alteração nos paradigmas de segurança informática actual. Actualmente, em segurança informática a preocupação com o hardware é menor, sendo o principal objectivo a salvaguarda dos dados e continuidade dos serviços. Isto deve-se fundamentalmente à dependência das organizações nos seus dados digitais e, cada vez mais, dos serviços que disponibilizam online. Dada a mudança dos perigos e do que se pretende proteger, também os mecanismos de segurança devem ser alterados. Torna-se necessário conhecer o atacante, podendo prever o que o motiva e o que pretende atacar. Neste contexto, propôs-se a implementação de sistemas de registo de tentativas de acesso ilícitas em cinco instituições de ensino superior e posterior análise da informação recolhida com auxílio de técnicas de data mining (mineração de dados). Esta solução é pouco utilizada com este intuito em investigação, pelo que foi necessário procurar analogias com outras áreas de aplicação para recolher documentação relevante para a sua implementação. A solução resultante revelou-se eficaz, tendo levado ao desenvolvimento de uma aplicação de fusão de logs das aplicações Honeyd e Snort (responsável também pelo seu tratamento, preparação e disponibilização num ficheiro Comma Separated Values (CSV), acrescentando conhecimento sobre o que se pode obter estatisticamente e revelando características úteis e previamente desconhecidas dos atacantes. Este conhecimento pode ser utilizado por um administrador de sistemas para melhorar o desempenho dos seus mecanismos de segurança, tais como firewalls e Intrusion Detection Systems (IDS).

Implementação de um sistema seguro, robusto e redundante

Um dos temas mais debatidos na sociedade actual é a segurança. Os níveis de segurança e as ferramentas para os alcançar entram em contraponto com os métodos usados para os quebrar. Como no passado, a razão qualidade/serviço mantém-se hoje, e manter-se-á no futuro, assegurando maior segurança àqueles que melhor se protejam. Problemas simples da vida real como furtos ou uso de falsa identidade assumem no meio informático uma forma rápida e por vezes indetectável de crime organizado. Neste estudo são investigados métodos sociais e aplicações informáticas comuns para quebrar a segurança de um sistema informático genérico. Desta forma, e havendo um entendimento sobre o Modus Operandi das entidades mal-intencionadas, poderá comprovar-se a instabilidade e insegurança de um sistema informático, e, posteriormente, actuar sobre o mesmo de tal forma que fique colocado numa posição da segurança que, podendo não ser infalível, poderá estar muito melhorada. Um dos objectivos fulcrais deste trabalho é conseguir implementar e configurar um sistema completo através de um estudo de soluções de mercado, gratuitas ou comerciais, a nível da implementação de um sistema em rede com todos os serviços comuns instalados, i.e., um pacote “chave na mão” com serviços de máquinas, sistema operativo, aplicações, funcionamento em rede com serviços de correio electrónico, gestão empresarial, anti-vírus, firewall, entre outros. Será possível então evidenciar uma instância de um sistema funcional, seguro e com os serviços necessários a um sistema actual, sem recurso a terceiros, e sujeito a um conjunto de testes que contribuem para o reforço da segurança.

Segurança de Redes em Sistemas de Experimentação Remota

O crescimento dos sistemas de informação e a sua utilização massiva criou uma nova realidade no acesso a experiências remotas que se encontram geograficamente distribuídas. Nestes últimos tempos, a temática dos laboratórios remotos apareceu nos mais diversos campos como o do ensino ou o de sistemas industriais de controlo e monitorização. Como o acesso aos laboratórios é efectuado através de um meio permissivo como é o caso da Internet, a informação pode estar à mercê de qualquer atacante. Assim, é necessário garantir a segurança do acesso, de forma a criar condições para que não se verifique a adulteração dos valores obtidos, bem como a existência de acessos não permitidos. Os mecanismos de segurança adoptados devem ter em consideração a necessidade de autenticação e autorização, sendo estes pontos críticos no que respeita à segurança, pois estes laboratórios podem estar a controlar equipamentos sensíveis e dispendiosos, podendo até eventualmente comprometer em certos casos o controlo e a monotorização de sistemas industriais. Este trabalho teve como objectivo a análise da segurança em redes, tendo sido realizado um estudo sobre os vários conceitos e mecanismos de segurança necessários para garantir a segurança nas comunicações entre laboratórios remotos. Dele resultam as três soluções apresentadas de comunicação segura para laboratórios remotos distribuídos geograficamente, recorrendo às tecnologias IPSec, OpenVPN e PPTP. De forma a minimizar custos, toda a implementação foi assente em software de código aberto e na utilização de um computador de baixo custo. No que respeita à criação das VPNs, estas foram configuradas de modo a permitir obter os resultados pretendidos na criação de uma ligação segura para laboratórios remotos. O pfSense mostrou-se a escolha acertada visto que suporta nativamente quaisquer das tecnologias que foram estudadas e implementadas, sem necessidade de usar recursos físicos muito caros, permitindo o uso de tecnologias de código aberto sem comprometer a segurança no funcionamento das soluções que suportam a segurança nas comunicações dos laboratórios remotos.

El juego seguro de la Oca

L'objectiu d'aquest projecte és desenvolupar una aplicació que implementi la funcionalitat del joc de l'oca de manera segura, amb n jugadors distribuïts en diferents ordinadors amb adreces IP i ports diferents connectats per mitjà d'una xarxa, que pot ser Internet, una intranet o una xarxa corporativa.

J2EE : proveïdor de seguretat en un entorn distribuit

Aquest TFC-J2EE, està basat en l'anàlisi, disseny i implementació d'un proveïdor de seguretat en un entorn distribuït. Ha consistit en dues aplicacions independents, una consumidora i l'altre servidora que es comunicaven usant el patró Façana (una façana amigable amaga el negoci i la complexitat de l'aplicació a la que es vol accedir).

Proveïment de serveis segurs

Aquest projecte és una mostra de les possibilitats de dotar de seguretat a les aplicacions web i d¿arquitectura Client/Servidor basades en Java