Stärkung der Cyberabwehr mit NIDS und MITRE ATT&CK
Erfahre, wie NIDS und moderne Modelle die Cybersecurity-Anstrengungen pushen.
Nir Daniel, Florian Klaus Kaiser, Shay Giladi, Sapir Sharabi, Raz Moyal, Shalev Shpolyansky, Andres Murillo, Aviad Elyashar, Rami Puzis
― 7 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Was ist NIDS?
- Die Bedeutung von Klarheit in NIDS-Regeln
- Die Rolle von maschinellem Lernen und Sprachmodellen
- Was ist maschinelles Lernen?
- Grosse Sprachmodelle
- Eine Studie zum Labeln von NIDS-Regeln
- Der Rahmen der Studie
- Ergebnisse
- Der hybride Ansatz in der Cybersicherheit
- Warum hybrid gehen?
- Cyber-Bedrohungsinformationen (CTI)
- Arten von Cyber-Bedrohungsinformationen
- Das MITRE ATT&CK-Framework
- Wichtige Punkte über das MITRE-Framework
- Herausforderungen in der Cybersicherheit
- Der Fachkräftemangel
- Komplexität der Regeln
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
In der heutigen digitalen Ära sind Cyberbedrohungen ein häufiger Albtraum für Unternehmen und Einzelpersonen. Eines der Hauptwerkzeuge zur Abwehr dieser Bedrohungen ist das Network Intrusion Detection System (NIDS). Aber bei den unzähligen Regeln kann es sich anfühlen, als würde man eine Nadel im Heuhaufen suchen. Hier kommt das Labeln dieser Regeln mit Techniken aus dem MITRE ATT&CK-Framework ins Spiel, was es für Sicherheitsanalysten einfacher macht, Warnungen zu interpretieren und zu handeln.
Was ist NIDS?
NIDS ist wie ein Sicherheitsbeauftragter für dein Netzwerk. Es behält den Datenverkehr im Auge, der rein und raus geht, und sucht nach verdächtigen Aktivitäten, die ein Zeichen für einen Angriff sein könnten. Denk daran wie an eine hochmoderne Version einer Nachbarschaftswache, die dir Bescheid gibt, wenn etwas nicht stimmt.
NIDS arbeitet auf Basis einer Reihe von Regeln. Diese Regeln sollen potenziell gefährliches Verhalten kennzeichnen, ähnlich wie ein Metalldetektor piept, wenn er etwas Metallisches erkennt. Allerdings sind nicht alle Regeln gleich. Einige sind unklar, was es schwierig macht zu wissen, welche Art von Bedrohung sie anzeigen. Hier kommt ein cleveres Datenmanagement ins Spiel, nämlich die Verwendung von maschinellem Lernen und grossen Sprachmodellen.
Die Bedeutung von Klarheit in NIDS-Regeln
Stell dir vor, du bekommst eine Warnung von deinem NIDS, aber hast keine Ahnung, was sie bedeutet. Das ist wie eine SMS in einer Sprache, die du nicht verstehst. Diese Verwirrung kann dazu führen, dass Bedrohungen übersehen oder unnötige Alarmierungen ausgelöst werden, was für niemanden gut ist. Indem NIDS-Regeln mit spezifischen Angriffstechniken verknüpft werden, können Analysten besser verstehen, was los ist.
Diese Idee stammt aus dem MITRE ATT&CK-Framework, einer Wissensbasis für verschiedene Taktiken und Techniken, die Cyber-Gegner möglicherweise verwenden. Das Labeln von NIDS-Regeln gemäss diesem Framework kann die Klarheit und Effektivität von Cyber-Bedrohungsinterventionen erheblich verbessern.
Die Rolle von maschinellem Lernen und Sprachmodellen
Jetzt wird's interessant. Hier kommen Maschinelles Lernen (ML) und Grosse Sprachmodelle (LLMs) ins Spiel. Diese Technologien sind wie die gute Fee der Cybersicherheit, die Analysten hilft, all die Daten zu verstehen.
Was ist maschinelles Lernen?
Maschinelles Lernen ist ein Bereich der künstlichen Intelligenz (KI), in dem Computer aus Daten lernen und ihre Leistung im Laufe der Zeit ohne ausdrückliche Programmierung verbessern. Stell dir vor, du lehrst einen Welpen apportieren. Zuerst kann er es nicht, aber mit genug Übung und positiver Verstärkung wird er zum Profi.
Maschinelle Lernmodelle können riesige Mengen an Daten analysieren und dabei helfen, diese kniffligen NIDS-Regeln zu labeln. Sie sind wie überkoffeinierte Forscher, die durch einen endlosen Stapel an Informationen sprinten und schnelle, präzise Labels für ein besseres Verständnis bereitstellen.
Grosse Sprachmodelle
Grosse Sprachmodelle sind KI-Systeme, die darauf trainiert sind, menschliche Sprache zu verstehen und zu generieren. Denk an sie wie an die gesprächigen Freunde, die dir helfen können, deine Texte umzuformulieren oder komplizierte Definitionen zu klären. Sie können Texte mit beeindruckender Genauigkeit lesen und zusammenfassen.
Im Kontext der Cybersicherheit können LLMs die schwierige Aufgabe übernehmen, NIDS-Regeln mit den MITRE ATT&CK-Techniken zu verknüpfen. Sie durchforsten Daten und bieten Erklärungen, die selbst der am wenigsten technikaffine Analyst verstehen kann.
Eine Studie zum Labeln von NIDS-Regeln
In einer aktuellen Untersuchung haben Forscher drei prominente LLMs – ChatGPT, Claude und Gemini – mit traditionellen maschinellen Lernmethoden getestet. Das Ziel? Zu sehen, wie gut diese Modelle NIDS-Regeln mit den entsprechenden MITRE ATT&CK-Techniken labeln können.
Der Rahmen der Studie
Die Studie beinhaltete 973 Snort-Regeln, eine spezifische Art von NIDS-Regeln. Analysten wollten herausfinden, wie gut die Modelle diese Regeln erklären und mit den Taktiken verknüpfen konnten, die von Cyber-Bösewichten verwendet werden. Würden die LLMs gegen traditionelle maschinelle Lernmethoden bestehen können?
Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigten, dass obwohl LLMs das Labeln einfacher und skalierbarer machten, traditionelle ML-Modelle eine überlegene Genauigkeit lieferten. Es war wie ein freundschaftlicher Wettkampf zwischen zwei Teams, die versuchen, in einem Spiel des Wissens zu glänzen.
- Effizienz: LLMs erzeugten Erklärungen, die für Analysten, insbesondere für Neueinsteiger, leicht nachvollziehbar waren.
- Genauigkeit: Traditionelle maschinelle Lernmodelle zeigten beeindruckende Präzision und Rückruf, und übertrafen die LLMs in den Genauigkeitsmetriken.
Diese Erkenntnisse deuten auf das Potenzial hin, beide Technologien zu kombinieren.
Der hybride Ansatz in der Cybersicherheit
Die Studie legt nahe, dass die Kombination von LLMs und maschinellen Lernmodellen der effektivste Weg sein könnte, NIDS-Regeln zu handhaben. Diese hybride Strategie ermöglicht es Analysten, von den erklärenden Einblicken der LLMs zu profitieren, während sie die hohe Präzision der maschinellen Lernmodelle nutzen.
Warum hybrid gehen?
- Erhöhtes Verständnis: Analysten können LLMs nutzen, um Erklärungen für komplexe Techniken zu erhalten.
- Höhere Genauigkeit: Vertraue auf maschinelle Lernmodelle, um die höchste Präzision bei Labeling-Aufgaben sicherzustellen.
Denk daran, es ist wie einen treuen Sidekick zu haben. Der Sidekick ist vielleicht nicht so stark wie der Held, aber sein Witz und Charme retten genauso oft den Tag!
Cyber-Bedrohungsinformationen (CTI)
Cyber-Bedrohungsinformationen sind die Kunst, Bedrohungsdaten zu sammeln und zu analysieren, um fundierte Entscheidungen in der Cybersicherheit zu treffen. Es ist wie das Sammeln von Informationen für eine Mission, bevor man in den Kampf zieht.
Arten von Cyber-Bedrohungsinformationen
CTI kann in vier Typen kategorisiert werden:
- Strategisches CTI: Dieses richtet sich an Führungskräfte und konzentriert sich auf langfristige Trends und Risiken.
- Operatives CTI: Dies ist detaillierter und hilft Sicherheitsteams, bevorstehende Bedrohungen zu verstehen.
- Taktisches CTI: Bekannt als TTPs (Taktiken, Techniken und Verfahren), bietet dies Einblicke in die Methoden von Gegnern.
- Technisches CTI: Dies beinhaltet spezifische Daten, wie IP-Adressen oder Dateihashes, die schnell reagiert werden müssen.
Diese Arten zu verstehen, ist entscheidend für die Effizienz auf verschiedenen Ebenen einer Organisation.
Das MITRE ATT&CK-Framework
Das MITRE ATT&CK-Framework ist wie das Spielbuch für Cyber-Bedrohungen. Es beschreibt, wie Angreifer in Netzwerken eindringen und sich verhalten. Diese Ressource hilft Verteidigern zu lernen, worauf sie achten müssen.
Wichtige Punkte über das MITRE-Framework
- Es enthält Taktiken (übergeordnete Ziele) und Techniken (spezifische Handlungen).
- Es deckt verschiedene Plattformen ab, wie Windows, macOS und Linux.
- Es besteht aus einer ständig wachsenden Liste von Techniken, die Organisationen helfen, sich auf neue Bedrohungen vorzubereiten.
Herausforderungen in der Cybersicherheit
Trotz der Fortschritte gibt es weiterhin mehrere Herausforderungen, die eine effektive Cyberabwehr behindern.
Der Fachkräftemangel
Ein erhebliches Problem ist der Mangel an erfahrenen Cybersicherheitsanalysten. Mit der rasanten Entwicklung von Bedrohungen fällt es Organisationen schwer, Schritt zu halten.
Komplexität der Regeln
Das schiere Volumen der NIDS-Regeln und ihre oft vage Natur machen es für Analysten herausfordernd, zu erkennen, welche echten Bedrohungen darstellen. Es ist ein bisschen so, als würde man eine Nadel in einem Nadelhaufen suchen!
Fazit
Während sich Cyberbedrohungen weiterentwickeln, wird es immer wichtiger, unsere Abwehrmittel zu verbessern. Mit Technologien wie maschinellem Lernen und grossen Sprachmodellen können Organisationen ihre Cyberabwehrbemühungen effektiver und handhabbarer gestalten. Die Kombination beider Ansätze könnte eine schöne Balance zwischen Klarheit und Genauigkeit bieten, damit Analysten ihre Netzwerke besser schützen können.
Am Ende wird es wichtig sein, Innovationen zu umarmen, während man gleichzeitig in soliden Datenpraktiken verwurzelt bleibt, um sicherere digitale Umgebungen zu schaffen. Halte deine Systeme auf dem neuesten Stand, bilde deine Analysten aus und bleibe immer einen Schritt voraus vor potenziellen Bedrohungen!
Titel: Labeling NIDS Rules with MITRE ATT&CK Techniques: Machine Learning vs. Large Language Models
Zusammenfassung: Analysts in Security Operations Centers (SOCs) are often occupied with time-consuming investigations of alerts from Network Intrusion Detection Systems (NIDS). Many NIDS rules lack clear explanations and associations with attack techniques, complicating the alert triage and the generation of attack hypotheses. Large Language Models (LLMs) may be a promising technology to reduce the alert explainability gap by associating rules with attack techniques. In this paper, we investigate the ability of three prominent LLMs (ChatGPT, Claude, and Gemini) to reason about NIDS rules while labeling them with MITRE ATT&CK tactics and techniques. We discuss prompt design and present experiments performed with 973 Snort rules. Our results indicate that while LLMs provide explainable, scalable, and efficient initial mappings, traditional Machine Learning (ML) models consistently outperform them in accuracy, achieving higher precision, recall, and F1-scores. These results highlight the potential for hybrid LLM-ML approaches to enhance SOC operations and better address the evolving threat landscape.
Autoren: Nir Daniel, Florian Klaus Kaiser, Shay Giladi, Sapir Sharabi, Raz Moyal, Shalev Shpolyansky, Andres Murillo, Aviad Elyashar, Rami Puzis
Letzte Aktualisierung: 2024-12-14 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2412.10978
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.10978
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
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