Adaptive Real-time Anomaly-based Intrusion Detection using Data Mining and Machine Learning Techniques

Die zunehmende Vernetzung der Informations- und Kommunikationssysteme führt zu einer weiteren Erhöhung der Komplexität und damit auch zu einer weiteren Zunahme von Sicherheitslücken. Klassische Schutzmechanismen wie Firewall-Systeme und Anti-Malware-Lösungen bieten schon lange keinen Schutz mehr vor Eindringversuchen in IT-Infrastrukturen. Als ein sehr wirkungsvolles Instrument zum Schutz gegenüber Cyber-Attacken haben sich hierbei die Intrusion Detection Systeme (IDS) etabliert. Solche Systeme sammeln und analysieren Informationen von Netzwerkkomponenten und Rechnern, um ungewöhnliches Verhalten und Sicherheitsverletzungen automatisiert festzustellen. Während signatur-basierte Ansätze nur bereits bekannte Angriffsmuster detektieren können, sind anomalie-basierte IDS auch in der Lage, neue bisher unbekannte Angriffe (Zero-Day-Attacks) frühzeitig zu erkennen. Das Kernproblem von Intrusion Detection Systeme besteht jedoch in der optimalen Verarbeitung der gewaltigen Netzdaten und der Entwicklung eines in Echtzeit arbeitenden adaptiven Erkennungsmodells. Um diese Herausforderungen lösen zu können, stellt diese Dissertation ein Framework bereit, das aus zwei Hauptteilen besteht. Der erste Teil, OptiFilter genannt, verwendet ein dynamisches "Queuing Concept", um die zahlreich anfallenden Netzdaten weiter zu verarbeiten, baut fortlaufend Netzverbindungen auf, und exportiert strukturierte Input-Daten für das IDS. Den zweiten Teil stellt ein adaptiver Klassifikator dar, der ein Klassifikator-Modell basierend auf "Enhanced Growing Hierarchical Self Organizing Map" (EGHSOM), ein Modell für Netzwerk Normalzustand (NNB) und ein "Update Model" umfasst. In dem OptiFilter werden Tcpdump und SNMP traps benutzt, um die Netzwerkpakete und Hostereignisse fortlaufend zu aggregieren. Diese aggregierten Netzwerkpackete und Hostereignisse werden weiter analysiert und in Verbindungsvektoren umgewandelt. Zur Verbesserung der Erkennungsrate des adaptiven Klassifikators wird das künstliche neuronale Netz GHSOM intensiv untersucht und wesentlich weiterentwickelt. In dieser Dissertation werden unterschiedliche Ansätze vorgeschlagen und diskutiert. So wird eine classification-confidence margin threshold definiert, um die unbekannten bösartigen Verbindungen aufzudecken, die Stabilität der Wachstumstopologie durch neuartige Ansätze für die Initialisierung der Gewichtvektoren und durch die Stärkung der Winner Neuronen erhöht, und ein selbst-adaptives Verfahren eingeführt, um das Modell ständig aktualisieren zu können. Darüber hinaus besteht die Hauptaufgabe des NNB-Modells in der weiteren Untersuchung der erkannten unbekannten Verbindungen von der EGHSOM und der Überprüfung, ob sie normal sind. Jedoch, ändern sich die Netzverkehrsdaten wegen des Concept drif Phänomens ständig, was in Echtzeit zur Erzeugung nicht stationärer Netzdaten führt. Dieses Phänomen wird von dem Update-Modell besser kontrolliert. Das EGHSOM-Modell kann die neuen Anomalien effektiv erkennen und das NNB-Model passt die Änderungen in Netzdaten optimal an. Bei den experimentellen Untersuchungen hat das Framework erfolgversprechende Ergebnisse gezeigt. Im ersten Experiment wurde das Framework in Offline-Betriebsmodus evaluiert. Der OptiFilter wurde mit offline-, synthetischen- und realistischen Daten ausgewertet. Der adaptive Klassifikator wurde mit dem 10-Fold Cross Validation Verfahren evaluiert, um dessen Genauigkeit abzuschätzen. Im zweiten Experiment wurde das Framework auf einer 1 bis 10 GB Netzwerkstrecke installiert und im Online-Betriebsmodus in Echtzeit ausgewertet. Der OptiFilter hat erfolgreich die gewaltige Menge von Netzdaten in die strukturierten Verbindungsvektoren umgewandelt und der adaptive Klassifikator hat sie präzise klassifiziert. Die Vergleichsstudie zwischen dem entwickelten Framework und anderen bekannten IDS-Ansätzen zeigt, dass der vorgeschlagene IDSFramework alle anderen Ansätze übertrifft. Dies lässt sich auf folgende Kernpunkte zurückführen: Bearbeitung der gesammelten Netzdaten, Erreichung der besten Performanz (wie die Gesamtgenauigkeit), Detektieren unbekannter Verbindungen und Entwicklung des in Echtzeit arbeitenden Erkennungsmodells von Eindringversuchen.

A Note on the Generalization Performance of Kernel Classifiers with Margin

We present distribution independent bounds on the generalization misclassification performance of a family of kernel classifiers with margin. Support Vector Machine classifiers (SVM) stem out of this class of machines. The bounds are derived through computations of the $V_gamma$ dimension of a family of loss functions where the SVM one belongs to. Bounds that use functions of margin distributions (i.e. functions of the slack variables of SVM) are derived.

An Interpolative Analytical Cache Model with Application to Performance-Power Design Space Exploration

Caches are known to consume up to half of all system power in embedded processors. Co-optimizing performance and power of the cache subsystems is therefore an important step in the design of embedded systems, especially those employing application specific instruction processors. In this project, we propose an analytical cache model that succinctly captures the miss performance of an application over the entire cache parameter space. Unlike exhaustive trace driven simulation, our model requires that the program be simulated once so that a few key characteristics can be obtained. Using these application-dependent characteristics, the model can span the entire cache parameter space consisting of cache sizes, associativity and cache block sizes. In our unified model, we are able to cater for direct-mapped, set and fully associative instruction, data and unified caches. Validation against full trace-driven simulations shows that our model has a high degree of fidelity. Finally, we show how the model can be coupled with a power model for caches such that one can very quickly decide on pareto-optimal performance-power design points for rapid design space exploration.

Moderating effects of management control systems and innovation on performance. Simple methods for correcting the effects of measurement error for interaction effects in small samples

In the accounting literature, interaction or moderating effects are usually assessed by means of OLS regression and summated rating scales are constructed to reduce measurement error bias. Structural equation models and two-stage least squares regression could be used to completely eliminate this bias, but large samples are needed. Partial Least Squares are appropriate for small samples but do not correct measurement error bias. In this article, disattenuated regression is discussed as a small sample alternative and is illustrated on data of Bisbe and Otley (in press) that examine the interaction effect of innovation and style of use of budgets on performance. Sizeable differences emerge between OLS and disattenuated regression

Social network measures for "nosduocentered" networks, their predictive power on performance

Our purpose in this article is to define a network structure which is based on two egos instead of the egocentered (one ego) or the complete network (n egos). We describe the characteristics and properties for this kind of network which we call “nosduocentered network”, comparing it with complete and egocentered networks. The key point for this kind of network is that relations exist between the two main egos and all alters, but relations among others are not observed. After that, we use new social network measures adapted to the nosduocentered network, some of which are based on measures for complete networks such as degree, betweenness, closeness centrality or density, while some others are tailormade for nosduocentered networks. We specify three regression models to predict research performance of PhD students based on these social network measures for different networks such as advice, collaboration, emotional support and trust. Data used are from Slovenian PhD students and their s

Optimizing the Dynamic Distribution of Data-stream for High Speed Communications

The performances of high-speed network communications frequently rest with the distribution of data-stream. In this paper, a dynamic data-stream balancing architecture based on link information is introduced and discussed firstly. Then the algorithms for simultaneously acquiring the passing nodes and links of a path between any two source-destination nodes rapidly, as well as a dynamic data-stream distribution planning are proposed. Some related topics such as data fragment disposal, fair service, etc. are further studied and discussed. Besides, the performance and efficiency of proposed algorithms, especially for fair service and convergence, are evaluated through a demonstration with regard to the rate of bandwidth utilization. Hoping the discussion presented here can be helpful to application developers in selecting an effective strategy for planning the distribution of data-stream.

A tale of two logits, compositional data analysis and zero observations

The application of compositional data analysis through log ratio trans- formations corresponds to a multinomial logit model for the shares themselves. This model is characterized by the property of Independence of Irrelevant Alter- natives (IIA). IIA states that the odds ratio in this case the ratio of shares is invariant to the addition or deletion of outcomes to the problem. It is exactly this invariance of the ratio that underlies the commonly used zero replacement procedure in compositional data analysis. In this paper we investigate using the nested logit model that does not embody IIA and an associated zero replacement procedure and compare its performance with that of the more usual approach of using the multinomial logit model. Our comparisons exploit a data set that com- bines voting data by electoral division with corresponding census data for each division for the 2001 Federal election in Australia

Portal web per la localitzacó de restaurants

Desenvolupament,anàlisi, disseny i implementació d’un portal web, tipus cercador, per la recerca i localització d’establiments tipus restaurant, bars, bufets, etc,. Per altra banda es pretén oferir un sistema de gestió d’informació on les empreses del sector gastronòmic puguin mostrar la seva informació i la seva oferta

Construcción de un instrumento para identificar el perfil de emprendedores bogotanos de la última década

El proyecto de investigación que se trabaja centra su atención en la siguiente cuestión: determinar un instrumento de recolección que permita identificar cuáles son las competencias que caracterizan a los emprendedores bogotanos creadores de empresas de rápido crecimiento. La presente es una investigación cualitativa que busca la mejor manera de preparar a los futuros emprendedores desde la educación superior. Si se conocen las competencias que acompañan al emprendedor se puede comprender mejor su capacidad de crear empresa y así buscar una mejor manera de preparar a los futuros emprendedores. Esto es importante para la economía de un país en general, máxime cuando se dan situaciones de depresión económica como el desempleo que se vive en la actualidad. “La creación y el desarrollo de nuevas empresas contribuye decisivamente a lograr el deseado bienestar para la sociedad, dado que permite incrementar el nivel de empleo, impulsar la innovación y mejorar la competitividad” (Acs, Audretch, & Braunerhjelm, 2006, pág. 83). La investigación abarca la búsqueda de competencias a nivel mundial basándose en estudios realizados por diferentes autores (Alles, Durán, Goleman, Shipmann, Varela, Boyatsis, Mc. Clelland y Blancero). El objetivo es desarrollar un instrumento que permita recolectar información de emprendedores bogotanos exitosos, con base en la clasificación de competencias que se realice a lo largo de la investigación.

Selección del país objetivo para un plan de internacionalización de teja de arcilla desde Colombia 2013

A partir del conocimiento que se posee referente al desarrollo de las ladrilleras del sector de Nemocón y las herramientas y disciplinas aplicables al estudio de un plan de internacionalización, se determina desarrollar el siguiente proceso. En primer lugar, a partir de la necesidad de diagnosticar un análisis del sector ladrillero en Nemocón Cundinamarca, se hace indispensable utilizar herramientas de la línea de estrategia. Se requiere de un estudio matricial del comportamiento del sector con su respectivo análisis y para generar un mayor soporte técnico al análisis del sector, se requiere de un estudio de planeación estratégica por escenarios el cual proveerá a la investigación de diversas alternativas en la selección de variables fundamentales del sistema. Acerca del estudio de los mercados tanto nacional como internacional, se dispondrá de las habilidades básicas de la línea de mercadeo. Es importante que a partir del análisis del sector y de la obtención de algunas variables importantes, se indague a profundidad acerca de las variables más importantes para el desarrollo de una matriz de mercados. La idea de la aplicación de esta matriz, es generar unos filtros de países seleccionados a partir de variables anteriormente especificadas con el fin de determinar un único mercado que será el objetivo para el plan de internacionalización. Sobre el país seleccionado se aplica un estudio de mercado y un estudio de viabilidad financiera bajo los cuales se obtienen las conclusiones del plan de internacionalización, su viabilidad y sus recomendaciones.

Diagnóstico del impacto generado con el desarrollo de una plataforma logística multimodal en Puerto Asís, Putumayo, en la región amazónica

Durante este trabajo se analizarán los impactos económicos, sociales y ambientales que generaría el desarrollo de una Plataforma Logística Multimodal en Puerto Asís, Putumayo, en la región amazónica comprendida por Colombia, Brasil y Ecuador, como opción de salida y entrada de mercancías. Esto con el fin de establecer cuál es la ruta más óptima para el transporte de mercancías hacia el continente asiático. Este proyecto surge como una iniciativa en la constitución de un eje de transporte para la interconexión de los puertos de la región amazónica. Consiste en el establecimiento de infraestructura para vías terrestres y marítimas que agilicen el transporte y reduzcan los altos costos a los que se enfrentan el comercio de la región. Para justificar la viabilidad de la realización este proyecto, es necesario evaluar diferentes impactos que producirían en diferentes ámbitos como los económicos, ambientales y sociales. Para la búsqueda de los impactos se establecen los perfiles actuales de los países vinculados al proyecto de la Plataforma Logística Multimodal en Puerto Asís, Putumayo. Esto con el fin de conocer sus respectivas condiciones actuales y hallar en qué medida se verán alteradas. Posteriormente, se expondrá las circunstancias de infraestructura de esta zona, demostrando los desafíos que exige el desarrollo de este tipo de proyectos en la región amazónica con la intención final de mejorar la infraestructura no solo de este sector sino del país, volviéndolo más competitivo a nivel global. Finalmente se evaluaran los efectos que la construcción de la plataforma generaría justificando su desarrollo.

Evaluación Psicológica de la Toma de Decisiones Éticas de Riesgo en Entorno Organizacional: Revisión Teórica

Este trabajo de investigación explora el proceso de toma de decisiones fundamentado desde la perspectiva psicológica. El campo de interés está centrado en la toma de decisiones éticas a nivel organizacional y las consecuencias que las zonas grises o las conductas de riesgo repercuten en las dinámicas económicas y sociales. Con base en el análisis de los escándalos financieros más importantes de Europa, Estados Unidos y Colombia, y la literatura ofrecida por las ciencias sociales, la ética y las ciencias económicas se reconstruye una recopilación teórica de los aportes que los modelos psicológicos aplicados pueden dar al campo de la consultoría y el funcionamiento organizacional como también al estudio y análisis de los comportamientos anti éticos en empresas.

Performance indicators for the physical therapy program’s field academic programs at the Universidad del Rosario for 2004-2007.

Introducción: El programa de Fisioterapia de la Universidad del Rosario, en su responsabilidad social de generar un impacto positivo en la comunidad y en su propósito de formar profesionales, cuenta con los Programas Académicos de Campo (PAC) que se consideran una fuerte estrategia de extensión de la Universidad. Los PAC contribuyen a la adquisición de competencias para el desarrollo de procesos de acción-actuación-creación en los estudiantes para que resuelvan problemas en un espacio real de ejercicio profesional. Bajo esta perspectiva los PAC del programa de Fisioterapia muestran su comportamiento a través de la medición de indicadores de proceso y resultados propuestos desde el Programa con el fin de proveer información útil para la reorientación y permanente actualización de los contenidos programáticos en las asignaturas y en los mismos PAC. Materiales y métodos: En el siguiente artículo se presenta un análisis de los indicadores de demanda por género, régimen de Seguridad Social en Salud, procedimiento y morbilidad de los Programas Académicos de Campo Integral Pediátrico, Integral de Adultos y Rehabilitación cardíaca y/o pulmonar, con el fin de establecer las características de la población objeto de la prestación de los servicios y procurar información verificable que dé soporte para la construcción de procesos de cambio dentro de la dinámica de mejoramiento continuo que debe tener cualquier institución. Este seguimiento es útil para la toma de decisiones de planeación académica que contribuye a mejorar los procesos de planeación y a facilitar el cumplimiento de los propósitos de formación para cada práctica, y de esta manera ayuda a ser elemento de análisis para directivas, instructores y estudiantes en la orientación del proceso de gestión académico-administrativo, y a retroalimentar los procesos de planeación y programación académica. Resultados: Los resultados arrojados en el análisis de los datos de la morbilidad en los programas académicos de campo muestran el siguiente comportamiento durante los años 2004, 2005, 2006 y 2007. Conclusiones: En el PAC pediátrico la mayor incidencia es de asma con un 37,2% y la más baja incidencia es para luxación congénita de cadera y enfermedad mental de origen central con un 0,1%. El 58% de los usuarios es de género masculino, y el 81% del total pertenece al régimen contributivo. En la morbilidad del PAC de adultos la mayor incidencia es de EPOC, con un 23,2%, y la menor incidencia es de lumbalgia, con un 2,4%. La mayoría de usuarios atendidos (58%) son hombres, y el 58% de los usuarios pertenece al régimen contributivo. En el PAC de rehabilitación cardíaca y/o pulmonar la mayor incidencia fue de EPOC, con un 40%; seguido de neumonía, con 17%; y con una menor incidencia para asma, con un 2%. El 54% de los usuarios son hombres y el 91% del total pertenece al régimen subsidiado.

Inserción mexicana en Asia Pacífico: una mirada desde la diplomacia económica (2000-2012)

El objetivo de este trabajo de investigación es analizar el cambio de la política económica y comercial mexicana en Asia Pacífico, mediante la implementación de la diplomacia económica de 2000 a 2012. Para ello, se identificaron dos factores claves. El primero, se deriva del traspaso de poder de un partido a otro; el segundo está dado por el ascenso de las economías de Asia Pacífico y su desempeño en la arquitectura económica y financiera global. Asimismo, se determinó cómo ha sido el proceso de implementación de la diplomacia económica, por parte del Estado mexicano, teniendo como referente la teoría de la interdependencia compleja, propuesta por Robert Keohane y Joseph Nye. Finalmente, se analizaron los aspectos que resultaron de la implementación de la diplomacia económica, como acuerdos comerciales, memorándum de entendimiento, entre otros.

Cultura e innovación en empresas con relaciones de cooperación inter organizacional

Un gran número de empresas están inmersas actualmente en espacios de mercado conocidos y saturados de competidores. La innovación constituye una de las principales alternativas de las empresas para encontrar su posicionamiento estratégico y adaptarse a los cambios del entorno (Kim & Mauborgne, 2005). Igualmente, Demirci (2013) asegura que la cultura es un factor clave en la innovación, dado que está fuertemente asociada con los valores, actitudes, comportamientos y prácticas organizacionales. Esta investigación abarca el estudio de la cultura organizacional y la innovación en el marco de estrategias de cooperación inter-organizacional donde se plantea que el grado de cooperación que existe entre las empresas tiene un efecto sobre los valores culturales y la incorporación de innovaciones en cada organización. Para esto se llevó a cabo una investigación cuantitativa con un alcance de tipo descriptivo y de carácter no experimental y trans seccional, cuya unidad de análisis fueron 20 empresas de la red ParqueSoft Manizales. Para la medición de las variables de innovación se aplicó un instrumento basado en el Manual de Oslo de la OECD y Eurostat (2005) el cual contempla la innovación de producto, proceso, mercadotecnia y organización. A nivel de los valores culturales, la medición se realizó a través de un cuestionario inspirado en el modelo de Hofstede (1980). Los resultados obtenidos permiten demostrar que existe un grado de relación entre la cooperación y los valores culturales ‘distancia al poder’ y ‘tolerancia a la incertidumbre´, sin poder determinar la relación con la generación de innovación de producto, proceso, mercadotecnia y organización, así como con las otras dimensiones del modelo de valores de Hofstede.