|
|
Mitigation of DoS Attacks Using Machine Learning
Goldschmidt, Patrik ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Kučera, Jan (vedoucí práce)
Distributed Denial of Service (DDoS) attacks are an ever-increasing type of security incident on modern computer networks. This thesis aims to detect these attacks and provide relevant information in order to mitigate them in real-time. This functionality is achieved by data stream mining and machine learning techniques. The output of the work is a series of tools executing the process of the whole machine learning pipeline - from custom feature extraction through data preprocessing to exporting a trained model ready for deployment. The experimental results evaluated on various real and synthetic datasets indicate an accuracy of over 99% with an ability to reliably detect an ongoing attack within the first 4 seconds of its start.
|
|
|
Periferie procesoru RISC-V
Vavro, Tomáš ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Platforma RISC-V je jedným z lídrov v odvetví počítačových a vstavaných systémov. Pri čoraz väčšej miere využívania takýchto systémov rastie dopyt po dostupných perifériách pre implementácie tejto platformy. Táto práca sa zaoberá procesorom FU540-C000 od spoločnosti SiFive, ktorý je jednou z implementácií architektúry RISC-V, a jeho základnými perifériami. Na základe analýzy bol spomedzi periférií tohoto procesoru zvolený obvod UART slúžiaci pre asynchrónnu sériovú komunikáciu. Cieľom tejto diplomovej práce je danú perifériu navrhnúť a implementovať v niektorom z jazykov pre popis číslicových obvodov, a následne vytvoriť verifikačné prostredie, prostredníctvom ktorého bude overená funkčnosť implementácie.
|
|
|
Fingerprinting and Identification of TLS Connections
Hejcman, Lukáš ; Kocnová, Jitka (oponent) ; Kekely, Lukáš (vedoucí práce)
TLS is the most popular encryption protocol used on the internet today. It aims to provide high levels of security and privacy for inter-device communication. However, it presents a challenge from a network monitoring and administration standpoint, as it is not possible to analyse the communication encrypted with TLS at a large scale with existing methods based on deep packet inspection. Analysing encrypted communication can help administrators to detect malicious activity on their networks, and can help them identify potential security threats. In this work, I present a method that allows us to leverage the advantages of two TLS fingerprinting methods, JA3 and Cisco Mercury, to determine the operating system and processes of clients on a computer network. The proposed method is able to achieve comparable or better results than the existing Mercury approach for selected datasets whilst providing more analysis opportunities than JA3. A software implementation of the proposed fingerprinting approach is created as an analysis module for the NEMEA framework.
|
|
|
I/O Virtualization in Networking
Perešíni, Martin ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
There are many different reasons for companies and organizations to invest in virtualization today, but it is probably safe to assume that financial motivation is number one on the list. Virtualization can save a lot of money. This thesis deals with the problem of I/O virtualization in the network environment in order to keep pace with this trend. The ultimate goal of this thesis is to develop working I/O virtualization software drivers that operate with FPGA-accelerated cards, thus enhancing their potential even more and saving the operational costs of big data centers. Their main benefits should be re-usability (flexibility) in a virtualized environment with the smallest possible performance loss. The theoretical part deals with current trends in I/O virtualization, technologies such as virtio, vhost, SR-IOV, VFIO and mediated devices. The practical part of this thesis suggests two ways of addressing this problematic. The first is to use software-emulation virtio technology. The second is based on the hybrid paravirtualization VFIO-mdev technology. Both approaches have different benefits in terms of performance and device manageability. Each solution's use case has its own drawback, like the complexity of the solution and the problematic integration into the system. The desired goals were achieved and manifested in the final form of the prototype driver nfb_mdev.
|
|
|
RS-FEC layer implementation for 400Gb/s ethernet
Zahálka, Patrik ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Vyroubal, Petr (vedoucí práce)
This Master’s thesis deals with RS-FEC layer implementation using VLSI hardware description for 400 GE (Gigabit Ethernet) in the FPGA Intel® Stratix® 10 DX 2100. In the theoretical part of this work, current state of Ethernet speeds and context of RS-FEC layer within Ethernet protocol is described including PLD fabrication process and mathematical aspects of RS-FEC self-correction algorithm. In the practical part, parametrizable RS-FEC system is described including evaluation of the first results achieved and future scope of this project is discussed.
|
|
|
Analýza síťového provozu pomocí sketchí
Dřevo, Aleš ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Bartoš, Václav (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je vytvořit program na analýzu síťového provozu a detekci anomálií v provozu počítačové sítě. K tomu je využívána technika zvaná Heavy-Changes Detection spadající do kategorie proudových algoritmů. Pro práci s daty jsou použity speciální struktury zvané sketche, které dokáží uchovávat velké množství dat s nízkou paměťovou náročností. K získání potřebných dat ze sítě jsou využívány programy běžící pod systémem Nemea, pro který je celý tento projekt vytvářen.
|
|
|
Software-Controlled Network Traffic Monitoring
Kekely, Lukáš ; Antichi, Gianni (oponent) ; Lhotka,, Ladislav (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
This dissertation thesis deals with the design of a novel hardware acceleration, software controlled (defined) concept for high-speed computer networks. The main goal is to propose general, flexible and easy to use acceleration platform for various network security and monitoring applications suitable for deployment in real 100\,Gbps and faster networks. The thesis starts with the survey of the current state of the art in network monitoring, security and accelerated high-speed traffic processing. Based on the survey, a brand-new concept called Software Defined Monitoring (SDM) is formulated and proposed. A key feature of the concept lies in hardware accelerated, application specific (controlled), flow based, informed reduction and distribution of captured network traffic. This brings high-speed hardware processing coupled with flexible software control, which together leads to an easy creation of various complex high-performance network applications. Further optimizations and enhancements of the main SDM concept and its selected components are also explored resulting in creation of unique and novel designs of generally usable FPGA architecture of modular packet header parser and cuckoo hash based high-throughput packet classification engine. Finally, high-speed SDM prototype using FPGA acceleration network interface card is created and thoroughly evaluated under real network conditions. Achievable performance improvements in several chosen monitoring and security use case scenarios are measured and shown. The SDM prototype is also deployed in production monitoring of real backbone network by Cesnet association and has been commercialized by Netcope Technologies.
|
|
|
Využití jazyka P4 k popisu akcelerovaného zařízení na ochranu před DoS útoky
Kuka, Mário ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Kučera, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá vývojom sieťového zariadenia na ochranu pred (D)DoS útokmi prostredníctvom vysoko úrovňového jazyka P4. Hlavnou úlohou je vytvorenie flexibilného zriadenia s využitím jazyka P4. To nám umožní rýchlo reagovať na stále nové a zložitejšie útoky (D)DoS. Návrh zariadenia sa zaoberal prevodom jednotlivých častí firmwaru zariadenia do jazyka P4. Následne bol uskutočnený návrh celého firmwaru zariadenia. Návrh bol uskutočnený s ohľadom na limity aktuálne dostupných prekladových nástrojov jazyka P4. Navrhnuté zariadenie bolo implementované pre hardvérové akcelerátory s technológiu FPGA. Zariadenie bolo testované v laboratórnych podmienkach, kde bola overená jeho funkčnosť a výkonnosť. Zariadenie bude nasadené v sieťovej infraštruktúre CESNET.
|
|
|
Hardwarově akcelerované zařízení pro ochranu před DoS útoky
Kuka, Mário ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Kučera, Jan (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá vývojom firmvéru pre hardvérovo akcelerované zariadenie pre ochranu pred amplifikačnými (D)DoS útokmi. V dnešnej dobe sú útoky typu (D)DoS veľmi rozšírené a zapríčiňujú nemalé finančné škody. Cieľom práce je preto vytvoriť cenovo dostupné a ľahko nasaditeľné centralizované zariadenie zamerané na problematiku amplifikačných (D)DoS útokov. K dosiahnutiu tohto cieľu využíva zariadenie hardvérový akcelerátor, ktorý umožňuje spracovávať vysoké dátové prenosy prostredníctvom jedného, bežne dostupného serveru. Návrh a implementácia firmvéru je uskutočnená s ohľadom na použitie zariadenia v sieťach s rýchlosťami 100 Gbps. Celý systém prešiel funkčnou verifikáciou a v rámci laboratórneho testovania bola overená jeho reálna priepustnosť. Vytvorené zariadenie bolo už v dobe písania bakalárskej práce experimentálne nasadené v sieťovej infraštruktúre CESNET a testované sieťovými administrátormi. Na základe spätnej väzby bude na vytvorenom zariadený pokračovať ďalší vývoj v spolupráci združenia CESNET, ktorý bude zameraný na rozširovanie detekcie o ďalšie typy útokov.
|
|
|
Akcelerace detekce bezpečnostních hrozeb v síti
Piecek, Adam ; Kekely, Lukáš (oponent) ; Kučera, Jan (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá akcelerací systémů IDS (Intrusion Detection System) pro detekci bezpečnostních hrozeb v síti. Hlavním cílem práce je návrh na využití konceptu softwarově definovaného monitorování (Software Defined Monitoring, SDM) k urychlení činnosti IDS aplikací a to s ohledem na možnost jejich následného nasazení pro analýzu vysokorychlostních sítí. Navržený systém je implementován a následně vyhodnocen pro dvě vybrané open-source aplikace - Snort a Suricata. Nad rámec zadání je pro systém Suricata implementována i nativní podpora rozhraní SZE2 pro příjem paketů s cílem dosažení ještě vyššího urychlení při použití akcelerační síťové karty. V práci jsou dále analyzovány a porovnány dvě varianty konceptu. První varianta využívá hardwarově akcelerovanou verzi SDM. Druhá varianta je potom založena na plně softwarové implementaci principu SDM. Obě varianty jsou následně vyhodnoceny z hlediska dosažených výsledků a výkonových parametrů celého systému před a po akceleraci.
|
host ::
RSS.