ĐẠI HỌC QUOC GIA TP. HO CHÍ MINH TRUONG ĐẠI HỌC CONG NGHỆ THONG TIN KHOA MANG MAY TINH VA TRUYEN THONG VAN DOAN BAO KHOI PHAM NGUYEN THAO NHI KHOA LUAN TOT NGHIEP CHIEN LƯỢC GIANG BAY THICH UNG PHỤC VU PHONG THU CHU DONG TRONG MANG KHA LAP TRINH A STRATEGY OF ADAPTIVE CYBER DECEPTION FOR PROACTIVE DEFENSE IN SDN-ENABLED NETWORKS KY SU NGANH AN TOAN THONG TIN TP. HO CHÍ MINH, 2022 ĐẠI HỌC QUOC GIA TP. HO CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA MẠNG MAY TÍNH VÀ TRUYEN THONG VAN DOAN BẢO KHÔI - 18520948 PHAM NGUYEN THẢO NHI - 18520327 KHOA LUAN TOT NGHIEP CHIEN LƯỢC GIANG BAY THICH UNG PHUC VU PHONG THU CHU DONG TRONG MANG KHA LAP TRINH A STRATEGY OF ADAPTIVE CYBER DECEPTION FOR PROACTIVE DEFENSE IN SDN-ENABLED NETWORKS KY SU NGANH AN TOAN THONG TIN GIANG VIEN HUONG DAN TS.
PHAM VAN HAU THS. PHAN THE DUY TP. HO CHi MINH, 2022 THONG TIN HỘI DONG CHAM KHÓA LUẬN TOT NGHIỆP Hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp, thành lập theo Quyết định số. của Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ Thông tin.
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Công nghệ Thông tin — Dai học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh vì đã tạo điều kiện học tập, nghiên cứu tốt nhất. Cảm ơn quý thầy cô giảng dạy tại trường nói chung và Khoa Mạng máy tính & Truyền thông nói riêng vì đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn bổ ích, những kinh nghiệm thực tế quý báu mà chúng em đã học hỏi được trong suốt quá trình học tập, rèn luyện tại trường. Chúng em xin gửi lời tri ân và biết ơn đến TS. Pham Văn Hậu và ThS.
Phan Thế Duy đã trực tiếp quan tâm, hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin đặc biệt gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến ThS. Phan Thế Duy, là người đã định hướng, dẫn dắt và đồng hành rất sớm cùng chúng em không chỉ trong khoá luận này mà cả trong toàn bộ những thành tựu chúng em đã đạt được. Bên cạnh đó, với tình cảm sâu sắc và chân thành, chúng em cũng xin cảm ơn các thầy cô, anh chị đang công tác tại Phòng thí nghiệm An toàn thông tin - InSecLab vì đã luôn tạo điều kiện về cơ sở vật chất với hệ thống máy chủ hiện đại, luôn sẵn sàng nhiệt tình hỗ trợ chúng em về chuyên môn lẫn kinh nghiệm trong các hoạt động nghiên cứu và thực hiện khoá luận.
Cuối cùng, do kiến thức chuyên môn còn hạn chế nên khóa luận chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ quý thầy cô trong hội đồng để khóa luận được hoàn thiện hơn. Nhóm thực hiện. ĐẠI HOC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH CONG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc lập — Tự do - Hạnh phúc CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TP.
HCM, ngày 11 thang 03 năm 2022 ĐÈ CƯƠNG CHI TIẾT TÊN ĐÈ TÀI: Chiến lược giăng bẫy thích ứng phục vụ phòng thủ chủ động trong mạng khả lập trình. Tên Tiếng Anh: A strategy of adaptive cyber deception for proactive defense in SDN-enabled networks Cán bộ hướng dẫn: TS. Phạm Văn Hậu, ThS. Phan Thế Duy Thời gian thực hiện: Từ ngày 2/2022 đến ngày 6/2022.
Sinh viên thực hiện: Văn Đoàn Bảo Khôi - 18520948 Phạm Nguyễn Thảo Nhi - 18520327 Nội dung đề tài: 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu: Khi việc áp dụng công nghệ Van vật kết nối (Internet of Things -loT) đang phát triển trong một số lĩnh vực, các cuộc tấn công an ninh mạng liên quan đến các thiết bị người đùng cuối chỉ phí thấp đang gia tăng tương ứng, làm suy yếu việc trién khai dự kiến của các giải pháp IoT trong một loạt các tình huống. Theo thống kê quý 3 của Kaspersky, có khoảng 76.55% các cuộc tấn công vào thiết bị IoT thông qua giao thức telnet, trong đó cuộc tấn công bằng mã độc Backdoor. Dé giải quyết thách thức này, các công nghệ ảo hóa chức năng mạng (NFV) và Mạng do phần mềm xác định (SDN) có thể mang tới các công cụ hỗ trợ bảo mật mới, từ đó cung cấp cho các hệ thống và mạng IoT với mức độ mở rộng cao hon và tính linh hoạt cần thiết để đối phó với các van dé bảo mật của các mô hình mang IoT có kích thước lớn, việc áp dụng mô hình SDN có thé được thực hiện ở các cấp độ khác nhau, chẳng hạn như trung tâm dữ liệu (data center), lõi và mạng truy cập, các cảm biến IoT, như được minh họa trong Hình 1 [2].
SDN cung cấp cho chúng ta một bước đột phá tiềm năng trong việc quản lý hiệu quả các môi trường mạng IoT khác nhau đo tính linh hoạt và khả năng lập trình cực cao của nó. Đặt trong ngữ cảnh này, honeynet - một mạng lưới các honeypot được liên kết với nhau (honeypot là một dạng bẫy điện tử, được xây dựng nhằm mục đích dé lộ các tài nguyên dé bị tan công cho những kẻ tấn công đề khuyến khích việc thăm dò và khai thác.) có thể được tăng cường với sự hỗ trợ SDN và NFV, được áp dụng vào các kịch bản IoT, do đó tăng cường bảo mật tổng thể. Khi đó, SDN sẽ hỗ trợ quản lý, triển khai các mạng IoT ảo chứa các dịch vụ ảo hóa/giả lập, để những kẻ tấn công có thé bị phân tâm khỏi mục tiêu thực. SDN controller WSN „ SDN-enabled SDN-enabled Data Center Core Network SDN-enabled ‘Access Network Hình 1: Mô hình mang khả lập trình cho các hệ thống Van vật kết nói Các tác gia [3] triển khai các honeypots nỗi tiếng như Dionaea hoặc Kippo dé phát hiện các cuộc tan công mang botnet IoT (ví dụ: Mirai) bằng cách phân tích nhật ký hoạt động.
Wang và cộng sự [4] đề xuất một honeypot IoT cụ thể được gọi là ThingPot, triển khai XMPP / MQTT làm mô-đun honeypot tương tác cao và API REST làm mô-đun honeypot tương tác thấp. Ngoài ra, Dowling và cộng sự [5] cũng cung cấp một honeypot tương tác thấp, dựa trên việc củng cố các kết qua đã thu thập được. Bên cạnh cấu hình, cần làm nổi bật khả năng tiếp cận của honeypot hoặc honeynet. Với mục đích này, ngoài các phương pháp tiếp cận tĩnh như HIoTPOT [6] sử dụng proxy đề xác định xem người dùng có được phép truy cập hay không vào môi trường IoT thực dựa trên địa chỉ nguồn, còn có phương pháp mà Fan và các cộng sự [7] và Lin [8] đề xuất là định tuyến lại lưu lượng từ các nút đáng ngờ một cách tự động bằng cách sử dụng các kỹ thuật SDN.
Những kỹ thuật này kết hợp với NFV, cho phép chúng ta cung cấp các phản ứng linh hoạt có khả năng tận dung ưu điểm của việc triển khai và tái cấu hình dựa trên nguyên tắc khả lập trình. level | Target Policy-b | SDN-b | NFV-b [ Dynamic ae Fan et al. [21] |High/Low foneynet Model-b | YES NO Cont+Dep s Honeylo4 [23] Low Honeypot NO NO NO NO YES Banerjee [24] High/Low | Honeynet NO NO NO NO YES ThingPot [25] High Honeypot NO NO NO NO YES Naik et. al [26] Low Honeypot NO NO NO Conf, YES Dowling et.
al [27] Low Honeypot NO NO NO Conf. YES HIoTPOT [28] Low Honeypot NO NO NO NO YES Lin etal [30 Low Honeypot NO YES NO NO YES Proposed model High foneynet YES YES YES ‘ont +Dep. YES Hình 2: Bảng so sánh IoT Honeynet SOTA [9] Qua hình 2 ta có thé thay được sự so sánh giữa các phương pháp được đề xuat. Các giải pháp này được so sánh dựa trên mức độ tương tác, mục tiêu (honeypot hoặc honeynet).
Ngoài ra, còn xem xét đến vấn đề liệu giải pháp được đề cập có liên quan đến IoT hay không, có tiếp cận dựa trên chính sách không. Tiếp đến các phương pháp sẽ được đánh giá dựa trên cách hoạt động của nó như hoạt động dựa trên SND hay NFV, cung cấp cau hình động và cuối cùng là xác định xem phương pháp trên đã được trién khai và thu dược kết quả hay chưa. Tác giả Alejandro Molina Zarca và các cộng sự [9] đề xuất framework bảo mật nhằm mục đích khai thác các tính năng của các trình hỗ trợ bảo mật dựa trên SDN / NFV dé dam bao kha nang tu bao vé, tu phuc hồi va tự sửa chữa trong các hệ thống IoT, bồ sung cho các phương pháp bảo mật thông thường. Với mục đích này, các chính sách bảo mật được xác định theo những mức độ trừu tượng khác nhau, để đảm bảo tính linh hoạt cao hơn và quản lý kiểm soát an ninh trên các mạng không đồng nhất.
User Plane te Policy Editor = (1) Defi Security Pokies Security Orchestration Plane - ` (3-1) Choose proper ios: (5) Attack confiamed 10 DEF cadena} (6)Courtermessure, enforce 1. ESE momperom Monitoring vi Security Potcy Refinement dã tiết > Reaction Module Xu (9.1) Sect lot bet image Security VNFs Manager |. | (13) Recizea trac towards @)Potcy Enforcement Security Enforcement Plane MoTHoneyNet (deploy 1D as VNF) a Gonp, MOTT, TW "U45 Control and Management Domain System Model + + M »>—_loTConteoller | Honeyeet ‘SDN Controller NFV MANO Transator (6) Translate 1oT Netwok (13) Drop Malicious trate er r oo nev S ‘Strom yet Cr) vothageyh t er motes W|vessgoeset— Pio ResRashtar @“ Man: (0.Deploywos 4 ‹Ẳ®Ẳ 2 <4 —> vie Manager oe nano, _ Ua Osby vet Hoey .ÂẲ > Virtual oT HoneyNet, _ (11) Deploy a virtwat loT- ; : Centrale ase VNF Domain “Ẳ | *. congemiseior Ay Vitualabon layer ` *—* w device bot) Si = = Infrastructure Layer Hinh 3: Tong quan cắp cao của kiến trúc được dé xuất Hình 3 cho thấy kiến trúc được đề xuất bao gồm ba mặt phẳng chính gồm: User plane, Security Orchestration plane, Security Enforcement plane.
[9] o User plane: cung cấp các giao diện và công cụ cho phép quản trị viên xác định và định nghĩa các chính sách bảo mật mong muốn. o Security Orchestration plane: thực thi các cơ chế bảo mật dựa trên chính sách và cung cấp cấu hình lại thời gian chạy và sự thích ứng của các trình kích hoạt bảo mật, do đó cung cấp cho khung hoạt động thông minh và tự động. o Security Enforcement plane: Miền Kiểm soát và Quản lý (The Control and Management domain) giám sát việc sử dụng tài nguyên và các hoạt động thời gian chạy của các trình hỗ trợ bảo mật được triển khai trên các mạng dựa trên phần mềm và IoT. Một tập hợp các bộ điều khiển SDN phân tán chịu trách nhiệm giao tiếp với các phan tử mạng hỗ trợ SDN để quản lý kết nối trong cơ sở hạ tầng vật lý và ảo bên dưới.