Система выявления и предотвращения распределенных атак на отказ в обслуживании корпоративной сети

Выпускная квалификационная работа на тему: "Система выявления и предотвращения распределенных атак на отказ в обслуживании корпоративной сети"

Предмет: Информационная безопасность

Оригинальность на Антиплагиат.РУ (модуль - Интернет): 50%

Объём: 79 стр.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 6

ВВЕДЕНИЕ 7

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ DDOS-АТАК 9

1.1 Ключевые определения 9

1.2 Причины использования DDoS-атак 9

1.3 Формирование DDoS-атаки 11

1.4 Типы DdoS-атак 12

1.5 Обзор и оценка сегодняшних DDoS-атак 18

1.6 Современные средства противодействия при DDos-атаках 19

Выводы по главе 20

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАЩИТЫ ОТ СЕТЕВЫХ АТАК …………………………………………………………………………………….22

2.1 Архитектура DDoS-атаки 22

2.2 Классификация способов выявления атак 23

2.2.1 Cisco Guard 27

2.2.2 DDoSoff …………………………………………………………………...28

2.2.3 Сторонний сервер 29

2.2.4 Выявление, основанное на аномалиях 30

2.2.5 Выявление, основанное на правилах и сигнатурах 31

2.2.6 Подход с применением способов машинного обучения 31

2.2.7 Средства защиты, которые размещаются на атакуемой стороне 32

Выводы по главе 34

ГЛАВА 3. Разработка программного комплекса фильтрации трафика 35

3.1 Постановка задачи 35

3.2 Выбор средств реализации 37

3.3 Выбор данных для анализа 37

3.4 Разработка программного комплекса фильтрации трафика 38

3.4.1 Алгоритм работы программного комплекса фильтрации трафика 38

3.4.2 Средство обработки и загрузки данных 39

3.4.3 Средство обнаружения начала атаки 42

3.4.4 Средство фильтрации трафика 44

3.4.5 Блокировка вредоносных запросов 44

3.4.6 Архитектура программного комплекса 45

Выводы по главе 46

ГЛАВА 4. Апробация разработанного программного комплекса 48

4.1 Постановка задачи 48

4.2 Создание нагрузочной сети 49

4.3 Ход экспериментов 51

4.3.1 Инсталляция и подготовка сервера 51

4.3.2 Проведение простых нагрузочных тестов 54

4.3.3 Проведение нагрузочных тестов – копий реальных DDoS-атак 57

4.3.4 Имитация DDoS-атак к существующим web-сайтам 58

4.3.5 Обобщение данных. Результаты 60

4.4 Апробация в реальных условиях 64

4.5 Методика определения уязвимостей к DDoS-атакам систем управления содержанием 64

Выводы по главе 70

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 74

1. DDoS-атаки [электронный ресурс] / URL: http://localname.ru/soft/atakitipa-otkaz-v-obsluzhivanii-dos-i-raspredelennyiy- otkaz-v-obsluzhivanii- ddos.html (дата обращения 13.10.2022).

2. Предотвращение атак с распределенным отказом в обслуживании (DDoS):[электронный ресурс] /Официальный сайт компании Cisco / URL: http://www.cisco.com/web/RU/products/ps5887/products_white_paper0900aecd80 11e927_.html (дата обращения 13.10.2022).

3. DDoS-атаки второго полугодия 2011 г. [электронный ресурс] / URL: http://www.securelist.com/ru/analysis/208050745/DDoS_ataki_vtorogo_polugo diya_2011_goda (дата обращения 14.10.2022).

4. DDoS-весна в Рунете [электронный ресурс] / URL: http://www.securelist.com/ru/blog/207768876/DDoS_vesna_v_Runete (дата обращения 14.10.2022).

5. Хакеры атаковали сайт биржи Nasdaq [электронный ресурс] / URL: http://lenta.ru/news/2012/02/15/block/ (дата обращения 14.10.2022).

6. Одна из самых больших DDoS-атак в истории [электронный ресурс] / URL: http://habrahabr.ru/post/174483/ (дата обращения 14.10.2022).

7. Россия — главный источник всех кибер-атак [электронный ресурс]

/ URL: http://www.amic.ru/news/211097/ (дата обращения 15.10.2022).

8. В день выборов в Рунете бесчинствовали хакеры [электронный ресурс] / URL: http://lenta.ru/articles/2011/12/05/upalo/ (дата обращения 15.10.2022).

9. Сайт телекомпании НТВ вновь подвергается DDoS-атаке [электронный ресурс] / URL: http://www.amic.ru/news/175831/ (дата бращения 16.10.2022).

10. DDoS-атаки первого полугодия 2013 года [электронный ресурс] /URL:http://www.securelist.com/ru/analysis/208050810/DDoS_ataki_pervogo_polugodi ya_2013_goda (дата обращения 1710.2022).

11. Prolexic о II квартале: DDoS становятся все более мощными [электронный ресурс] / URL: http://threatpost.ru/2013/07/23/prolexic_o_ii_kvartale_ddos_stanovjatsa_vse_b oleje_moshchnymi/ (дата обращения 19.10.2022)

12. Диаграмма мощности DDoS-атак [Электронный ресурс] / URL: http://www.securelist.com/ru/images/vlill/ddos_sept2013_pic08.png (дата обращения 20.10.2022)

13. Заседание коллегии Федеральной службы безопасности [Электронный ресурс] / URL:http://kremlin.ru/news/17516 (дата обращения 20.10.2022)

14. Путин поручил ФСБ создать систему по борьбе с кибер-атаками [Электронный ресурс] / URL: http://www.amic.ru/news/205917/

15. В России появится новый род войск [Электронный ресурс] / URL: http://news.mail.ru/politics/13789078/?frommail=1 (дата обращения 20.10.2022)

16. Сайт amic.ru подвергся DDoS-атаке [Электронный ресурс] / URL: http://www.amic.ru/news/192772/ (дата обращения 20.10.2022)

17. Amazon Elastic Compute Cloud [Электронный ресурс] / URL: http://aws.amazon.com/ec2/ (дата обращения 20.10.2022)

18. Erik Nygren The Akamai Network: A Platform for High-Performance Internet Applications Ramesh K. Sitaraman, and Jennifer Sun. – ACM SIGOPS Operating Systems Review, vol. 44, no. 3, July 2010.

19. Cabrera, J.B.D. Proactive detection of distributed denial of service attacks using mib traffic variables – a feasibility study I J.B.D. Cabrera, L. Lewis, X. Qin et al. II Proc.of International Symposium on Integrated Network Management. Seattle, 14–18 May. 2001. – Piscataway: IEEE, 2001. – P. 609– 622.

20. Jin, C. Hop-count filtering: An effective defense against spoofed DDoS traffic I

C. Jin, H. Wang, K.G. Shin II Proc. of 10th ACM Conference on Computer and Communications Security. Washington, October 27-30, 2003. - [USA] : ACM publishing, 2003. -P. 30-41.

21. Kang, J. Protect E-Commerce against DDoS Attacks with Improved D- WARD Detection System I J. Kang, Z. Zhang, J. Ju II Proc. of 2005 IEEE International Conference on e-Technology, e-Commerce and e-Service. Hong- Kong, 29 March - 1 April, 2005. - Piscataway : IEEE, 2005. - P. 100-105.

22. Щерба Е.В. Разработка системы обнаружения распределенных сетевых атак типа «Отказ в обслуживании» / Щерба Е.В., Волков Д.А. // «Прикладная дискретная математика. Приложение». – 2018. №6 – С.68- 70.

23. Никишова А.В. Обнаружение распределенных атак на информационную систему предприятия / Никишова А.В., Чурилина А.Е. // «Известия Южного федерального университета. Технические науки». – 2020. №12(149) – С.135– 143.

24. Корнев Д.А. Активные методы обнаружения SYN-flood атак / Корнев Д.А., Лопин В.Н., Лузгин В.Г. // «Информационная безопасность». – 2018. Т. 15, №2 – С.189– 196.

25. Kaspersky DDoS Prevention [Электронный ресурс] / URL: http://www.kaspersky.ru/ddos-prevention (дата обращения 25.10.2022)

26. CloudFlare [Электронный ресурс] / URL:https://www.cloudflare.com/ (дата обращения 25.10.2022)

27. DDOS Deflate [Электронный ресурс] / URL: http://deflate.medialayer.com/ (дата обращения 25.10.2022)

28. Терновой О.С. Использование байесовского классификатора для получения обучающих выборок при определении вредоносного трафика на коротких интервалах / Терновой О.С., Шатохина А.С. // «Известия ». – 2019. №1/2(74) – С.104– 108.

29. Простой способ защиты от классического HTTP DDoS [Электронный ресурс] / URL: http://habrahabr.ru/post/151420/

30. Терновой О.С. Ранее обнаружение DDoS-атак статистическими методами при учете сезонности [Текст] /О.С. Терновой, А.С. Шатохин // Доклады Томского государственного университета. – 2018. – №1/2 (25) – С.104–108.

31. Терновой О.С. Снижение ошибки обнаружения DDoS-атак статистическими методами при учете сезонности [Текст] /О.С. Терновой, А.С. Шатохин // Ползуновский вестник. – 2020. – №3/2.

32. Сервис статистики LiveInternet [Электронный ресурс] / URL: http://www.liveinternet.ru/corp/about.html (дата обращения 27.10.2022)

33. Статистика сайта amic.ru [Электронный ресурс] / URL: http://www.liveinternet.ru/stat/amicru/ (дата обращения 27.10.2022)

34. Статистика сайта yaplakal.com [Электронный ресурс] / URL: http://www.liveinternet.ru/stat/yaplakal.com/index.html (дата обращения 27.10.2022)

35. Рейтинг сайтов, все категории, Россия [Электронный ресурс] / URL: http://www.liveinternet.ru/rating/ru/ (дата обращения 11.11.2022)

36. Алгоритмы кластерного анализа [Электронный ресурс] / URL: http://www.dea-analysis.ru/clustering-5.htm (дата обращения 11.11.2022)

37. Методы кластерного анализа. Итеративные методы. [Электронный ресурс] / URL: http://www.intuit.ru/studies/courses/6/6/lecture/184?page=5 (дата обращения 11.11.2022)

38. Программное обеспечение SPSS [Электронный ресурс] / URL: http://www-01.ibm.com/software/ru/analytics/spss/ (дата обращения 13.11.2022)

39. Мещеряков Р.В. Оценка информативного признакового пространства для системы обнаружения вторжений Мещеряков Р.В., И.А. Ходашинский, Е.Н. Гусакова // «Известия Южного федерального университета. Технические науки.» – 2019. №12(149) – С. 57–63.

40. Log files [Электронный ресурс] / URL:http://httpd.apache.org/docs/2.2/logs.html (дата обращения 13.11.2022)

41. UNIX TIMESTAMP [Электронный ресурс] / URL: http://www.unixtimestamp.com/index.php (дата обращения 13.11.2022)

42. Щерба М.А. Обнаружение низкоактивных распределенных атак типа

«Отказ в обслуживании» в компьютерных сетях: дис. … работа канд. тех. наук Омский гос. университет, Омск, 2020.

43. Терновой О.С. Имитация и исследование DDOS-атак в лабораторных условиях. Терновой О.С., Шатохин А.С. XIX Всероссийская научно- методическая конференция Телематика , Санкт-Петербург, 2019.

44. Терновой О.С. Обнаружение источников вредоносного трафика DDoS- атак методами статистического анализа. В кн.: Материалы XV Региональной конференции по математике, Барнаул, июнь, 2021. С. 80

45. Apache JMetr [Электронный ресурс] / URL: http://jmeter.apache.org/ (дата обращения 13.11.2022)

46. Debian [Электронный ресурс] / URL: http://www.debian.org/index.ru.html (дата обращения 13.11.2022)

47. DistroWatch Page Hit Ranking [Электронный ресурс] / URL: http://distrowatch.com/dwres.php?resource=popularity (дата обращения 13.11.2022)

48. Дистрибутивы GNU/Linux, основанные на Debian [Электронный ресурс]

/ URL: http://www.debian.org/misc/children-distros (дата обращения 13.11.2022)

49. About WordPress [Электронный ресурс] / URL: http://wordpress.org/about/ (дата обращения 13.11.2022)

50. About Clonezilla [Электронный ресурс] / URL: http://clonezilla.org/ (дата обращения 13.11.2022)

51. Терновой О.С. Методика и средства раннего выявления и противодействия угрозам нарушения информационной безопасности в результате DDoS-атак// «Известия ». – 2013. №1/2(77). – С. 123–126.

52. Терновой О.С. Методика обнаружения уязвимостей к DDoS-атакам систем управления контентом на примере системы Wordpress/ Терновой О.С., Шатохина А.С. // «Известия ». – 2012. №1/2(71). – С. 104–108.

53. Мещеряков Р.В. Концепция защиты образовательного портала отрасли Мещеряков Р.В., Шелупанов А.А., Давыдова Е.М. // «Информационное противодействие угрозам терроризма». – 2015. №4. – С. 232–239.

54. Поисковая система mnoGoSearch для Windows – русская версия [Электронный ресурс] / URL: http://www.mnogosearch.org/winrus.html

55. О.С. Терновой, А.С. Шатохин Методики и средства выявления и противодействия угрозам информационной безопасности в контексте региональных web-ресурсов // Региональные аспекты технической и правовой защиты информации. – Барнаул: Издательство АлтГУ, 2013.

56. Sigmond S. DDOS attacks: precursor to digital terrorism // SIGMOND S., KAURA V. // SILICONINDIA – 2001. Т. 5. №11. – С. 60–62.

57. Афанасьев А. DDOS: противостояние. Как происходят атаки и как их отражать // Системный администратор. Синдикат 13. М. – 2019. №1. – 2(122–123). – С. 59–61.

58. Ковалев Д.А. Классификация методов проведения DDoS-атак // Мир транспорт. – 2020. №1(45). – С. 130–134.

59. Эдгар Э. Петерс Хаос и порядок // Э.Э. Петерс – Москва:Мир, 2020 – 85с.

60. Родионов А.С. Анализ средств противодействия одному виду атак, типа «отказ в обслуживании» // Родионов А.С., Шахов В.В. // Вестник НГУ. Серия информационные технологии. – 2018. Т. 6. №2 – С. 80–87.