Migliorare la sicurezza informatica nelle reti locali
Metodi di monitoraggio interno efficaci possono migliorare la sicurezza della rete locale contro le minacce informatiche.
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Indice
- L'importanza della sorveglianza delle LAN
- Sfide con le misure di sicurezza attuali
- La necessità di nuovi approcci
- Monitoraggio dell'attività interna della LAN
- Implementazione di metodi avanzati
- Vantaggi dell'uso del forecasting gerarchico
- Riduzione dei falsi positivi
- Applicazioni nel mondo reale
- Il ruolo del machine learning
- Migliorare la postura di sicurezza complessiva
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
La cybersecurity sta diventando un grande problema man mano che sempre più dispositivi si connettono alle reti. Con questa crescita, aumentano anche gli attacchi. I metodi tradizionali che cercano malware conosciuto tramite firme specifiche stanno perdendo efficacia. Quando il malware entra in una rete locale (LAN), può diffondersi ad altri dispositivi e rubare informazioni preziose, causando seri problemi per aziende e individui. Questo crea la necessità di una migliore sorveglianza e sicurezza all'interno delle LAN. Questo articolo si concentra sul rilevamento di attività insolite nelle LAN studiando come i dispositivi comunicano tramite il Protocollo di Risoluzione degli Indirizzi (ARP).
L'importanza della sorveglianza delle LAN
Con l’aumento dei dispositivi online e delle attività, cresce anche la possibilità di attacchi informatici. Questi attacchi possono passare inosservati fino a quando non è troppo tardi, con i dati che vengono rubati prima che scattino gli allarmi. Le misure di sicurezza attuali si concentrano principalmente sul monitoraggio dell'esterno delle reti, spesso trascurando ciò che accade all'interno della LAN stessa.
Utilizzando metodi avanzati per tenere d'occhio irregolarità nelle comunicazioni ARP, possiamo individuare potenziali attività dannose prima che si intensifichino. Questo monitoraggio può fornire uno strato di sicurezza che aiuta a allertare gli amministratori di sistema su azioni sospette all'interno delle loro reti.
Sfide con le misure di sicurezza attuali
La maggior parte dei controlli di sicurezza avviene solo nei punti in cui la rete si collega a Internet. Questi metodi faticano a catturare attacchi che avvengono all'interno della LAN stessa. Ad esempio, il malware può entrare tramite dispositivi mobili non sicuri o vulnerabilità che passano inosservate. Di conseguenza, l'attività malevola agirebbe come una minaccia interna, richiedendo monitoraggi più attenti.
Molti sistemi si concentrano sulla prevenzione di attacchi basati su Internet ma trascurano i rischi interni. Pertanto, avere un sistema di monitoraggio dedicato all'interno della LAN può migliorare la sicurezza complessiva e aiutare a proteggere i dispositivi connessi.
La necessità di nuovi approcci
Il malware spesso utilizza metodi che nascondono la sua presenza, rendendo difficile la rilevazione da parte dei sistemi convenzionali. Gli attuali sistemi di rilevamento delle intrusioni (IDS) potrebbero non riuscire a trovare segnali sottili di un attacco in corso. Alcuni di questi sistemi mancano di rilevare Anomalie che si verificano quando c'è un traffico sospetto minimo.
Quando queste minacce passano inosservate, possono compromettere informazioni sensibili. Recenti violazioni di dati ben note evidenziano la necessità di migliorare le misure di sicurezza LAN. Un approccio più proattivo nel monitorare le attività LAN potrebbe ridurre significativamente i rischi.
Monitoraggio dell'attività interna della LAN
Per proteggere meglio le LAN, possiamo monitorare le richieste ARP perché rivelano come i dispositivi all'interno della rete comunicano. Quando un dispositivo ha bisogno di trovare l'indirizzo MAC di un altro dispositivo, invia una richiesta ARP. Monitorando queste richieste, possiamo identificare comportamenti insoliti.
Utilizzando un metodo chiamato forecasting gerarchico, possiamo analizzare il traffico nella LAN e modellare i modelli normali di comunicazione dei dispositivi. Questo ci permette di individuare le anomalie in modo più accurato. L'obiettivo è ridurre i falsi allarmi mentre identifichiamo in modo efficace le vere minacce.
Implementazione di metodi avanzati
Sfruttando i dati storici, possiamo sviluppare modelli che prevedono il comportamento atteso dei dispositivi. Quando un dispositivo si comporta in modo diverso dal previsto, potrebbe significare che è infetto o compromesso.
Analizzare le richieste ARP aiuta a mettere in evidenza queste anomalie. Un metodo specializzato chiamato Teoria dei Valori Estremi (EVT) può migliorare questo processo di rilevazione. L'EVT si concentra sulla comprensione e identificazione di eventi rari nei dati, particolarmente utile nel traffico di rete dove picchi o cali insoliti possono indicare un problema.
Vantaggi dell'uso del forecasting gerarchico
Il forecasting gerarchico ci aiuta a osservare il comportamento dei dispositivi da più prospettive. Invece di analizzare un dispositivo isolato, consideriamo l'intera rete e come diversi dispositivi comunicano. Così facendo, possiamo costruire un quadro più accurato del comportamento tipico, rendendo più facile rilevare attività anormali.
Questo approccio ha diversi vantaggi. Permette un miglior uso dei dati disponibili, portando a previsioni migliorate che possono indicare minacce potenziali. Le anomalie vengono identificate guardando quanto il comportamento di un dispositivo differisce da ciò che ci aspettiamo basandoci sui dati raccolti.
Riduzione dei falsi positivi
Uno dei principali problemi con il monitoraggio della sicurezza è il numero di falsi positivi, ovvero avvisi errati su potenziali minacce. Questo è spesso causato da metodi convenzionali che non riescono a distinguere tra comportamento regolare e attacchi reali. Tuttavia, l'uso dell'EVT può migliorare drasticamente l'accuratezza e ridurre la probabilità di falsi allarmi.
Focalizzandosi su eventi rari e analizzando i dati per comportamenti caratterizzati da code pesanti, l'EVT può aiutare a garantire che vengano generati meno avvisi inutilmente. Questo consente ai team di sicurezza di concentrarsi sulle reali minacce senza essere sopraffatti da notifiche irrilevanti.
Applicazioni nel mondo reale
I metodi discussi qui sono stati testati su un dataset di un progetto che monitorava un ambiente LAN reale. Il dataset include oltre 10 milioni di richieste ARP provenienti da più dispositivi in un anno. Queste osservazioni hanno permesso ai ricercatori di affinare i loro modelli e migliorare le metodologie di rilevazione.
I risultati hanno dimostrato come il forecasting gerarchico potesse essere utilizzato efficacemente insieme all'EVT per una migliore rilevazione delle anomalie. Utilizzando queste tecniche, i ricercatori sono stati in grado di identificare comportamenti insoliti dei dispositivi che potrebbero essere sfuggiti ai metodi standard.
Il ruolo del machine learning
Le tecniche di machine learning possono essere incorporate in questo framework per analizzare il traffico di rete. Allenando modelli su schemi storici, possiamo migliorare le nostre previsioni e potenziare la rilevazione delle anomalie. Modelli avanzati possono gestire relazioni dati complesse e fornire intuizioni che i metodi tradizionali non possono.
In particolare, modelli come LightGBM, un potente algoritmo di machine learning, hanno dimostrato di avere potenzialità nel comprendere i modelli di richiesta ARP e identificare deviazioni dalle operazioni normali. Quando combinati con il forecasting gerarchico e l'EVT, questi strumenti possono creare una soluzione robusta per la sicurezza delle LAN.
Migliorare la postura di sicurezza complessiva
Implementando una strategia di monitoraggio completa che comprende sia il forecasting gerarchico che il machine learning, la sicurezza delle LAN può essere notevolmente migliorata. Rilevare anomalie man mano che si verificano aiuta a prevenire potenziali violazioni e riduce l'impatto delle attività malevole.
Inoltre, affrontando le sfide degli alti falsi positivi, le organizzazioni possono garantire che le loro misure di sicurezza siano efficaci ed efficienti. Questo non solo snellisce il lavoro per i team di sicurezza, ma contribuisce anche a mantenere un ambiente di rete sicuro.
Conclusione
Con la crescita delle reti e la crescente sofisticazione delle minacce informatiche, le organizzazioni devono adottare nuovi approcci per proteggere le loro LAN. Monitorare l'attività interna, in particolare le richieste ARP, può fornire preziose informazioni sul comportamento dei dispositivi e identificare potenziali minacce.
Utilizzare il forecasting gerarchico insieme a metodi come la teoria dei valori estremi e il machine learning crea un potente framework per il rilevamento delle anomalie. Questi approcci portano a migliori risultati di sicurezza e aiutano le organizzazioni a rimanere un passo avanti rispetto alle minacce informatiche in evoluzione, proteggendo al contempo le loro informazioni sensibili e mantenendo la loro reputazione.
Titolo: Detecting inner-LAN anomalies using hierarchical forecasting
Estratto: 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.
Autori: Sevvandi Kandanaarachchi, Mahdi Abolghasemi, Hideya Ochiai, Asha Rao
Ultimo aggiornamento: 2023-04-26 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2304.13941
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.13941
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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