Améliorer la cybersécurité dans les réseaux locaux
Des méthodes de surveillance internes efficaces peuvent améliorer la sécurité du LAN contre les menaces cybernétiques.
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Table des matières
- L'Importance de Surveiller les LAN
- Défis des Mesures de Sécurité Actuelles
- Le Besoin de Nouvelles Approches
- Surveiller l'Activité Interne du LAN
- Mise en Œuvre de Méthodes Avancées
- Avantages de l'Utilisation de la Prévision Hiérarchique
- Réduction des Faux Positifs
- Applications dans le Monde Réel
- Le Rôle de l'Apprentissage automatique
- Améliorer la Sécurité Globale
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
La cybersécurité devient un gros souci avec de plus en plus d'appareils connectés aux réseaux. Avec cette croissance, il y a aussi plus d'attaques. Les méthodes traditionnelles qui cherchent des malwares connus avec des signatures spécifiques deviennent moins efficaces. Quand un malware pénètre dans un réseau local (LAN), il peut se répandre vers d'autres appareils et voler des informations précieuses, causant de graves problèmes pour les entreprises et les particuliers. Ça crée un besoin de meilleure surveillance et sécurité dans les LAN. Cet article se concentre sur la détection d'activités inhabituelles dans les LAN en analysant la façon dont les appareils communiquent à travers le protocole de résolution d'adresse (ARP).
L'Importance de Surveiller les LAN
Avec la montée des dispositifs en ligne et l'augmentation des activités, le risque d'attaques cybernétiques augmente aussi. Ces attaques peuvent passer inaperçues jusqu'à trop tard, avec des données volées avant que quoi que ce soit ne se déclenche. Les mesures de sécurité actuelles se concentrent principalement sur la surveillance de l'extérieur des réseaux, manquant souvent ce qui se passe à l'intérieur du LAN lui-même.
En utilisant des méthodes avancées pour surveiller les irrégularités dans les communications ARP, on peut détecter des activités potentiellement nuisibles avant qu'elles ne s'aggravent. Cette surveillance peut fournir une couche de sécurité qui aide à alerter les administrateurs de système sur des actions suspectes dans leurs réseaux.
Défis des Mesures de Sécurité Actuelles
La plupart des vérifications de sécurité se font uniquement aux points où le réseau se connecte à Internet. Ces méthodes peinent à attraper les attaques qui se produisent à l'intérieur du LAN. Par exemple, un malware peut entrer via des appareils mobiles non sécurisés ou des vulnérabilités qui passent inaperçues. En conséquence, l'activité malveillante agirait comme une menace interne, nécessitant une surveillance plus attentive.
Beaucoup de systèmes se concentrent sur la prévention des attaques venant d'Internet mais négligent les risques internes. Donc, avoir un système de surveillance dédié à l'intérieur du LAN peut améliorer la sécurité globale et aider à protéger les appareils connectés.
Le Besoin de Nouvelles Approches
Les malwares utilisent souvent des méthodes qui cachent leur présence, rendant difficile la détection par les systèmes conventionnels. Les systèmes de détection d'intrusions (IDS) actuels peuvent échouer à repérer des signes subtils d'une attaque en cours. Certains de ces systèmes manquent la détection d'Anomalies qui se produisent quand il y a peu de trafic suspect.
Quand ces menaces passent inaperçues, elles peuvent compromettre des informations sensibles. Des violations de données récentes bien connues soulignent le besoin d'améliorer les mesures de sécurité des LAN. Une approche plus proactive dans la surveillance des activités LAN pourrait réduire significativement les risques.
Surveiller l'Activité Interne du LAN
Pour mieux sécuriser les LAN, on peut surveiller les requêtes ARP car elles révèlent comment les appareils dans le réseau communiquent. Quand un appareil a besoin de trouver l'adresse MAC d'un autre appareil, il envoie une requête ARP. En suivant ces requêtes, on peut identifier des comportements inhabituels.
En utilisant une méthode appelée Prévision hiérarchique, on peut analyser le trafic dans le LAN et modéliser les schémas de communication normaux des appareils. Ça nous permet de repérer les anomalies de manière plus précise. L'objectif est de réduire les fausses alertes tout en identifiant efficacement les vraies menaces.
Mise en Œuvre de Méthodes Avancées
En s'appuyant sur des données historiques, on peut développer des modèles qui prédisent le comportement attendu des appareils. Quand un appareil se comporte différemment de ce qui est prévu, ça pourrait signifier qu'il est infecté ou compromis.
L'analyse des requêtes ARP aide à mettre en évidence ces anomalies. Une méthode spécialisée appelée Théorie des Valeurs Extrêmes (EVT) peut améliorer ce processus de détection. L'EVT se concentre sur la compréhension et l'identification d'événements rares dans les données, ce qui est particulièrement utile dans le trafic réseau où des pics ou des baisses inhabituels peuvent signaler un problème.
Avantages de l'Utilisation de la Prévision Hiérarchique
La prévision hiérarchique nous aide à examiner le comportement des appareils sous plusieurs angles. Au lieu d'analyser un appareil isolément, on considère l'ensemble du réseau et comment les différents appareils communiquent. Cela nous permet de construire une image plus précise du comportement typique, facilitant la détection d'activités anormales.
Cette approche a plusieurs avantages. Elle permet une meilleure utilisation des données disponibles, menant à des prévisions améliorées qui peuvent indiquer des menaces potentielles. Les anomalies sont identifiées en regardant à quel point le comportement d'un appareil diffère de ce qu'on attend en fonction des données collectées.
Réduction des Faux Positifs
Un des plus gros problèmes avec la surveillance de sécurité, c'est le nombre de faux positifs, ou d'alertes incorrectes concernant des menaces potentielles. Cela est souvent dû à des méthodes conventionnelles qui ne peuvent pas distinguer entre le comportement normal et les véritables attaques. Cependant, l'utilisation de l'EVT peut améliorer drastiquement la précision et réduire la probabilité de fausses alertes.
En se concentrant sur des événements peu communs et en analysant les données pour des comportements à queues lourdes, l'EVT peut aider à garantir que moins d'alertes soient déclenchées inutilement. Cela permet aux équipes de sécurité de se concentrer sur des menaces réelles sans être submergées par des notifications non pertinentes.
Applications dans le Monde Réel
Les méthodes décrites ici ont été testées sur un ensemble de données d'un projet qui surveillait un vrai environnement LAN. Cet ensemble de données comprend plus de 10 millions de requêtes ARP provenant de plusieurs appareils sur une année. Ces observations ont permis aux chercheurs de peaufiner leurs modèles et d'améliorer les méthodes de détection.
Les résultats ont montré comment la prévision hiérarchique pouvait être utilisée efficacement avec l'EVT pour une meilleure détection des anomalies. En utilisant ces techniques, les chercheurs ont pu identifier un comportement d'appareil inhabituel qui pourrait être manqué par des méthodes standards.
Le Rôle de l'Apprentissage automatique
Les techniques d'apprentissage automatique peuvent aussi être intégrées dans ce cadre pour analyser le trafic réseau. En formant des modèles sur des schémas historiques, on peut améliorer nos prévisions et la détection des anomalies. Des modèles avancés peuvent gérer des relations de données complexes et fournir des informations que les méthodes traditionnelles ne peuvent pas.
En particulier, des modèles comme LightGBM, un puissant algorithme d'apprentissage automatique, ont montré leur potentiel pour comprendre les schémas de requêtes ARP et identifier les déviations par rapport aux opérations normales. Quand on combine ces outils avec la prévision hiérarchique et l'EVT, ça peut créer une solution robuste pour la sécurité des LAN.
Améliorer la Sécurité Globale
En mettant en œuvre une stratégie de surveillance complète qui englobe la prévision hiérarchique et l'apprentissage automatique, la sécurité des LAN peut être considérablement renforcée. Détecter les anomalies à mesure qu'elles se produisent aide à prévenir les violations potentielles et à réduire l'impact des activités malveillantes.
De plus, en s'attaquant aux défis des faux positifs élevés, les organisations peuvent s'assurer que leurs mesures de sécurité sont efficaces et efficientes. Cela simplifie non seulement le travail des équipes de sécurité mais contribue aussi à maintenir un environnement réseau sécurisé.
Conclusion
Alors que les réseaux grandissent et que les menaces cybernétiques deviennent plus sophistiquées, les organisations doivent adopter de nouvelles approches pour protéger leurs LAN. Surveiller l'activité interne, en particulier les requêtes ARP, peut fournir des informations précieuses sur le comportement des appareils et identifier des menaces potentielles.
Utiliser la prévision hiérarchique avec des méthodes comme la théorie des valeurs extrêmes et l'apprentissage automatique crée un cadre puissant pour détecter les anomalies. Ces approches conduisent à de meilleurs résultats en matière de sécurité et aident les organisations à rester en avance face aux menaces cybernétiques en évolution, protégeant ainsi leurs informations sensibles et préservant leur réputation.
Titre: Detecting inner-LAN anomalies using hierarchical forecasting
Résumé: Increasing activity and the number of devices online are leading to increasing and more diverse cyber attacks. This continuously evolving attack activity makes signature-based detection methods ineffective. Once malware has infiltrated into a LAN, bypassing an external gateway or entering via an unsecured mobile device, it can potentially infect all nodes in the LAN as well as carry out nefarious activities such as stealing valuable data, leading to financial damage and loss of reputation. Such infiltration could be viewed as an insider attack, increasing the need for LAN monitoring and security. In this paper we aim to detect such inner-LAN activity by studying the variations in Address Resolution Protocol (ARP) calls within the LAN. We find anomalous nodes by modelling inner-LAN traffic using hierarchical forecasting methods. We substantially reduce the false positives ever present in anomaly detection, by using an extreme value theory based method. We use a dataset from a real inner-LAN monitoring project, containing over 10M ARP calls from 362 nodes. Furthermore, the small number of false positives generated using our methods, is a potential solution to the "alert fatigue" commonly reported by security experts.
Auteurs: Sevvandi Kandanaarachchi, Mahdi Abolghasemi, Hideya Ochiai, Asha Rao
Dernière mise à jour: 2023-04-26 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2304.13941
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.13941
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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