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Nouvelle méthode pour détecter les attaques DDoS

Une approche en temps réel pour détecter les attaques DDoS en utilisant des flux de paquets.

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Les attaques par déni de service distribué (DDoS) sont un vrai souci sur Internet. Ces attaques bombardent une cible avec un max de messages pour perturber son fonctionnement normal. Avec l'évolution de la technologie, ces attaques sont devenues plus puissantes et variées. Du coup, trouver un moyen de les détecter et de les stopper rapidement est super important mais aussi assez compliqué. Cet article parle d'une nouvelle méthode pour détecter les Attaques DDos en utilisant un autre moyen de traiter les données.

Le défi avec les méthodes de Détection actuelles

La plupart des méthodes de détection actuelles se basent sur des enregistrements de taille fixe qui résument les statistiques de trafic. Ces enregistrements aident à identifier les attaques mais ont leurs limites. Ils n'incluent pas le contenu réel des Paquets, ce qui rend difficile la détection d'attaques qui ne créent pas beaucoup de trafic mais qui peuvent quand même faire des dégâts. En plus, les méthodes existantes attendent que tout le Flux de données se termine avant de prendre une décision. Ce délai peut permettre aux attaques de continuer plus longtemps que nécessaire.

Notre nouvelle approche

On propose une nouvelle façon de voir les flux de données. Au lieu de traiter un flux comme un résumé fixe, on le voit comme un flux de paquets. En faisant ça, on peut analyser les données au fur et à mesure qu'elles arrivent et détecter les potentielles attaques beaucoup plus tôt.

Pourquoi des flux ?

Utiliser des paquets dans une structure de flux permet une inspection plus détaillée des données. Chaque paquet peut avoir des caractéristiques différentes, comme sa longueur et son timing, ce qui peut donner des indices cruciaux sur la présence d'une attaque. En se concentrant sur la relation entre les paquets, on peut créer un meilleur système de détection qui ne dépend pas uniquement des statistiques de résumé.

Comment ça marche

Notre méthode utilise un type d'arbre décisionnel conçu pour travailler avec des ensembles de paquets. Cet arbre décisionnel peut gérer des flux de longueurs variées, ce qui signifie qu'il peut s'adapter aux différents flux En temps réel. On introduit un mécanisme d'attention qui aide l'arbre à se concentrer sur les paquets les plus importants dans un flux, permettant une détection plus rapide et plus précise.

Analyse des premiers paquets

Des recherches montrent que les premiers paquets d'un flux peuvent donner des infos significatives sur s'il est inoffensif ou suspect. Par exemple, si un comportement malveillant se produit, il montre souvent des schémas dans les premiers paquets. Notre approche permet de détecter juste avec les deux ou quatre premiers paquets d'un flux, ce qui fait gagner énormément de temps dans la détection.

Les ensembles de données

Pour tester notre méthode, on a utilisé deux ensembles de données récents qui incluent une variété de types d'attaques DDoS. Ces ensembles de données ont fourni un éventail de scénarios d'attaques et ont été conçus pour évaluer efficacement différentes techniques de détection d'intrusions.

Caractéristiques des ensembles de données

Le premier ensemble, CICDDoS2019, contient plus de 50 millions de flux d'attaques DDoS, tandis que le second, CICIDS2017, inclut divers types d'attaques au-delà des DDoS. Les deux ensembles de données ont un trafic de fond réaliste, ce qui aide à imiter les conditions du monde réel pour nos tests.

Résultats expérimentaux

Notre méthode a été évaluée sur les deux ensembles de données, et les résultats étaient prometteurs. On a constaté que notre approche égalait ou même surpassait les méthodes de machine learning existantes pour détecter les attaques DDoS.

Haute précision

Pour l'ensemble de données CICDDoS2019, notre détection a atteint une précision de 99,9 %. Ça montre que le modèle peut classer avec précision le trafic comme étant inoffensif ou une attaque. De même, sur l'ensemble de données CICIDS2017, on a obtenu une précision globale de plus de 99,6 %.

Détection précoce

Notre méthode excelle aussi dans la détection précoce. En analysant juste les deux premiers paquets d'un flux, on a réussi à réaliser un gain de temps d'environ 99,79 % dans la détection des attaques DDoS. Ça veut dire qu'au lieu d'attendre que tout le flux soit complet, notre système peut identifier et répondre aux menaces potentielles presque instantanément.

Les avantages de notre approche

  1. Vitesse : En traitant les flux en temps réel, on peut détecter les attaques beaucoup plus vite que les méthodes traditionnelles.
  2. Efficacité : Notre approche nécessite moins de données à analyser ; on se concentre juste sur une petite partie du trafic.
  3. Adaptabilité : Le système peut gérer différents types d'attaques et s'adapter aux différentes conditions de trafic.

Conclusion

Les attaques DDoS continuent de poser une menace sérieuse pour les services en ligne. Notre nouvelle approche de détection d'intrusions représente un pas en avant significatif. En se concentrant sur les paquets dans un flux plutôt qu'en se basant sur des résumés fixes, on peut identifier les menaces plus rapidement et plus précisément. Ces avancées pourraient mener à une meilleure protection pour les services en ligne et à un Internet plus sécurisé en général.

Notre méthode ne surpasse pas seulement les solutions existantes, mais elle fournit aussi une base pour des recherches et développements futurs dans le domaine de la détection DDoS et de la cybersécurité. Alors que le paysage des menaces cybernétiques continue d'évoluer, avoir des systèmes de détection efficaces et performants est crucial pour maintenir l'intégrité et la disponibilité des services en ligne.

Source originale

Titre: A Flow is a Stream of Packets: A Stream-Structured Data Approach for DDoS Detection

Résumé: Distributed Denial of Service (DDoS) attacks are getting increasingly harmful to the Internet, showing no signs of slowing down. Developing an accurate detection mechanism to thwart DDoS attacks is still a big challenge due to the rich variety of these attacks and the emergence of new attack vectors. In this paper, we propose a new tree-based DDoS detection approach that operates on a flow as a stream structure, rather than the traditional fixed-size record structure containing aggregated flow statistics. Although aggregated flow records have gained popularity over the past decade, providing an effective means for flow-based intrusion detection by inspecting only a fraction of the total traffic volume, they are inherently constrained. Their detection precision is limited not only by the lack of packet payloads, but also by their structure, which is unable to model fine-grained inter-packet relations, such as packet order and temporal relations. Additionally, inferring aggregated flow statistics must wait for the complete flow to end. Here we show that considering flow inputs as variable-length streams composed of their associated packet headers, allows for very accurate and fast detection of malicious flows. We evaluate our proposed strategy on the CICDDoS2019 and CICIDS2017 datasets, which contain a comprehensive variety of DDoS attacks. Our approach matches or exceeds existing machine learning techniques' accuracy, including state-of-the-art deep learning methods. Furthermore, our method achieves significantly earlier detection, e.g., with CICDDoS2019 detection based on the first 2 packets, which corresponds to an average time-saving of 99.79% and uses only 4--6% of the traffic volume.

Auteurs: Raja Giryes, Lior Shafir, Avishai Wool

Dernière mise à jour: 2024-05-12 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2405.07232

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.07232

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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