Phát hiện xâm nhập, á dang tấn ông, mã độ, sử dụng kỹ thuật khai phá dữ liệu

TÌM HIỂU HỆ THỐNG PHÁT HIỆN XÂM NHẬP IDS, .... PHÂN BIỆT NHỮNG HỆ THỐNG KHÔNG PHẢI LÀ IDS .... KHAI PHÁ DỮ LIỆU VÀ CÁC KỸ THUẬT PHÂN CỤM .... TỔNG QUAN VỀ KHAI PHÁ DỮ LIỆU .... CÁC MƠ HÌ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

HÀ MINH ĐỨC

PHÁT HIỆN XÂM NHẬP, CÁC DẠNG TẤN CÔNG, MÃ ĐỘC, SỬ DỤNG

KỸ THUẬT KHAI PHÁ DỮ LIỆU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN LUẬN VĂN: PGS.TS Nguyễn Linh Giang

Hà Nội – Năm 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

HÀ MINH ĐỨC

PHÁT HIỆN XÂM NHẬP, CÁC DẠNG TẤN CÔNG, MÃ ĐỘC, SỬ DỤNG

KỸ THUẬT KHAI PHÁ DỮ LIỆU

LỜI CAM ĐOAN Luu và th c hi   i s ng d n c a  Thy giáo PGS.TS Nguy n Linh Giangễ Vi m  c t p, nghiên c  nâng cao ki n th  t cách nghiêm túc và hoàn toàn trung thc.

 hoàn thành b n lu u tham kht kê, tôi

c thi t k t t nghi p c    i khác

Hà Nội, tháng 10 năm 2016

Học viên

HÀ MINH ĐỨC

MC LC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU v

THÔNG TIN HÌNH VẼ / BẢNG vi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU HỆ THỐNG PHÁT HIỆN XÂM NHẬP IDS, 3

CÁC DẠNG TẤN CÔNG MÃ ĐỘC. 3

1.1 LỊCH SỬ RA ĐỜI IDS. 3

1.2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG IDS 3

1 4

1.2.2  4

1.3 CHỨC NĂNG CỦA IDS 8

1.4 KIẾN TRÚC CỦA IDS 8

 8

 9

1.5 PHÂN BIỆT NHỮNG HỆ THỐNG KHÔNG PHẢI LÀ IDS 10

1.6 LỢI ÍCH CỦA IDS: 10

1.7 CÁC DẠNG TẤN CÔNG XÂM NHẬP MẠNG 11

 11

 11

 12

 12

- -in the-middle attack 12

 12

 13

 13

1.8 MÃ ĐỘC 14

 14

 14

 14

1.9 KẾT CHƯƠNG 16

CHƯƠNG 2 KHAI PHÁ DỮ LIỆU VÀ CÁC KỸ THUẬT PHÂN CỤM 17

2.1 TỔNG QUAN VỀ KHAI PHÁ DỮ LIỆU 17

2.2 CÁC MÔ HÌNH KHAI PHÁ DỮ LIỆU 22

2.3 BÀI TOÁN PHÂN CỤM DỮ LIỆU 23

 23

2.3. 23

2.4 KẾT CHƯƠNG 26

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP PHÁP HIỆN XÂM NHẬP, SỬ DỤNG KỸ THUẬT KHAI PHÁ DỮ LIỆU 27

3.1 PHÁT HIỆN XÂM NHẬP DỰA TRÊN THUẬT TOÁN K-MEANS 27

3.1.1 -means 27

 - 35

 -Means 45

3.1.4  58

3.2 PHÁP HIỆN XÂM NHẬP MẠNG VỚI THUẬT TOÁN PHÂN CỤM K -MEDOIDS 63

-Medoids 63

 - 69

3.2.3  71

3.3  79

 80

 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DoS Denial of Service 

FSM Finite states machine 

HIDS Host-based Intrusion

LAN Local area network 

NIDS Network-based Intrusion

Detection System  PCDL Data Clustering 

THÔNG TIN HÌNH VẼ

HÌNH 1.1: HNG NETWORK-BASED INTRUSION DETECTION 4

NG HOST-BASED INTRUSION DETECTION 5

P NIDS VÀ HIDS 8

A IDS 9

HÌNH 1.5: MÔ HÌNH KIP (IDS) 9

N LP 25

I TNG 27

HÌNH 3.2 U 28

I TNG 29

HÌNH 3.4: S  T TOÁN PHÂN NHÓM K-MEANS 31

 T THNG 39

N CÔNG 42

 A MÔ P 43

N GHI CHO FA CHNG TRÌNH 49

A CHNG N 50

A CHNG NOTEPAD 50

 U 52

 VÀO 53

 T TOÁN K-MEANS 53

M 54

U VÀO WEK C TÍNH 55

-3-8- C TÍNH 57

HÌN T TOÁN K-MEANS TRÊN WAKA 3.8 58

 T TOÁN 70

NG NGÔN

 71

THÔNG TIN 

NH BÁO CHN 44

 N 45

C TÍNH C   P / IP) CONTINUOUS: LIÊN C 47

C TÍNH L U THÔNG (NHÓM NÀY BA   ) 47

NG 3.5: CÁC THUI DUNG 48

 KDD CUP99 59

U 10% KDD CUP99 60

M K MEANS- 61

BM 62

 P K-MEANS 62

  KDD CUP99 72

U 10% KDD CUP99 73

 K-MEDOIDS 77

P 78

MỞ ĐẦU Đặt vấn đề

-Cấu trúc luận văn

CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU HỆ THỐNG PHÁT HIỆN XÂM NHẬP IDS,





 



1.2.2 Phân loại các hệ thống IDS.

1.2.2.1 Network-based Intrusion Detection System (NIDS)

   -based Intrusion Detection System (NIDS), các Sensor

Hình 1.4: Hoạt động của IDS



 NIDS (Network I

     

-passwork

1.7.3 Phương thức tấn công bằng Mail Relay

1.7.6 Phương thức tấn công để thăm dò mạng



           

eries, ping sweep, hay port scan

1.7.7 Phương thức tấn công Trust exploitation



TCP port 80, mail server b

1.7.10 Phương thức tấn Virus và Trojan Horse

 Luôn luôn cài đặt và sử dụng một phần mềm diệt virus chính hãng  

Kaspersky, Bitdifender, Avast, Norton, Bka

 Xây dựng chính sách với các thiết bị PnP: 

 Truy cập web an toàn:           

 dung không lành dung chat, trên 

CHƯƠNG 2 KHAI PHÁ DỮ LIỆU VÀ CÁC KỸ THUẬT PHÂN CỤM 2.1 Tổng quan về khai phá dữ liệu



 khai thác 

 







                (incomplete data) vv

2.2 Các mô hình khai phá dữ liệu

Nói chung, có ha

2.3 Bài toán phân cụm dữ liệu

2.3.1 Tổng quan về kỹ thuật phân cụm

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP PHÁP HIỆN XÂM NHẬP,

SỬ DỤNG KỸ THUẬT KHAI PHÁ DỮ LIỆU

3.1 Pháp hiện xâm nhập dựa trên thuật toán K-Means

3.1.1 Thuật toán K-means

xij

           



trong nhóm

3.1.2 Thuật toán K means với phát hiện xâm nhập.

     tính

- address, Header length, TOS, Packet size, IP Fragment ID, IP Flag & Pointer, TTL,Checksum

-              Header length, Window size, Checksum

{SrcIP:X.Y.Z.86, StartTime:10:08:20, DestIP:A.B.C.215, DestPort:158}

{SrcIP:X.Y.Z.86, StartTime:10:15:04, DestIP:A.B.C.217, DestPort:158}

{SrcIP:X.Y.Z.86, StartTime:10:29:08, DestIP:A.B.C.213, DestPort:158}

{SrcIP:X.Y.Z.86, StartTime:10:29:20, DestIP:A.B.C.219, DestPort:158}

{SrcIP:X.Y.Z.86, StartTime:10:38:10, DestIP:A.B.C.225, DestPort:158}

{SrcIP:X.Y.Z.86, StartTime:10:38:40, DestIP:A.B.C.228, DestPort:158}

{SrcIP:X.Y.Z.86, StartTime:10:38:51, DestIP:A.B.C.235, DestPort:158}

{SrcIP:X.Y.Z.86, StartTime:10:42:16, DestIP:A.B.C.217, DestPort:158}

3.1.3 Xây dựng thử nghiệm trong việc pháp hiện xâm nhập mạng dựa trên

thuật toán K-Means

-          







Hình 3.12

+ -Means

Weka 3.8 

  còn 38  

 toán K-

KDD cup99 

-3-8-h

Hình 3.17-Means trên Waka -3-8 3.1.4 Kết quả thực nghiệm và đánh giá.

3.2 Phát hiện xâm nhập mạng với thuật toán phân cụm K-Medoids

3.2.1 Thuật toán phân cụm K-Medoids









> total cost={cost(c1,1) + cost(c1,3) + cost(c1,4)}

+ {cost(c2,5) + cost(c2,6) + cost(c2,7)

3.2.2 Thuật toán K Medoids với phát hiện xâm nhập.

- Phân tích tập dữ liệu kiểm thử ( Như trên, ở phần thuật toán K-Means)

//Thuật toán chính: phân cụm sử dụng k -Medoids

Public void Clustering()

{

LoadData(); //Đọc tập dữ liệu KDD Cup99 (10%)

InitCluster(); //Khởi tạo k phần tử trọng tâm của k cụm (23 cụm) bằng k phần tử

phân biệt dạng tấn công khác nhau đầu tiên của tập dữ liệu vào

for (j = 0; j < numClusterReal; j++) //Xét qua từng cụm

if (medoidReplace(j)==true) //Nếu có phần tử thay thế ở cụm j

isChanged=true; //thì ghi nhận có phần tử thay thế

if (isChanged == false) //Nếu duyệt qua tất cả các cụm mà không có sự

thay đổi phần tử trọng tâm break; //thì kết thúc (end while)

} while (true);

SaveClusters(); //Lưu các cụm dữ liệu kết quả

}

Hình 3.19

3.2.3 Kết quả thực nghiệm và đánh giá.

 



                









3 buffer_overflow 30

4 ftp_write 8

5 guess_passwd 53

6 imap 12

7 ipsweep 12,481 8 land 21

9 loadmodule 9

10 multihop 7

KẾT LUẬN Kết luận



- 



-Means, K-

 

-TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 C.L Bean, C.Kambhampati (2008), Automonous Clustering Using Rough Set Theory, International Journal of Automation and Computing, Vol.5 (No.1)

of Database Theory and Application, Vol.6, No.5 (2013), pp.23-34

6 Oren Zamir and Oren Etzioni (1998), Web document Clustering: A Feasibility Demonstration, University of Washington, USA, ACM

7 Ulrich Guntzer, Jochen Hipp, Gholamreza (2000), Algorithms for Association Rule Mining A General Survey and Comparison, ACM SIGKDD Explorations Newsletter, Volume 2 Issue 1, pp 58 - 64

rd.WriteLine(+ DateTime.№w.ToString("HH:mm

rd.WriteLine( + o.numTuple.ToString("#,#") + ); (o.numAttrib == 37) if

rd.WriteLine(

src_bytes,dst_bytes,land,wrong_fragment,urgent,hot,num_failed_logins,logged_in,n

else

rd.WriteLine(src_bytes,dst_bytes,land,wrong_fragment,urgent,hot,num_failed_logins,logged_in,num_compromised,root_shell,su_attempted,num_root,num_file_creations,num_shells,num_access_files,num_outbound_cmds,is_host_login,is_guest_login,count,srv_count,serror_rate,srv_serror_rate,rerror_rate,srv_rerror_rate,same_srv_rate,diff_srv_rate,srv_diff_host_rate,dst_host_count,dst_host_srv_count,dst_host_same_srv_rate,dst_host_diff_srv_rate,dst_host_same_src_port_rate,dst_host_srv_diff_host_rate,dst_host_serror_rate,dst_host_srv_serror_rate,dst_host_rerror_rate,dst_host_srv_rerror_