Реферат: Системи і методи виявлення вторгнень у комп’ютерні системи

Показник активності - величина, при перевищенні якої активність підсистеми оцінюється як швидко прогресуюча. У загальному випадку використовується для виявлення аномалій, пов'язаних з різким прискоренням в роботі. Приклад: середнє число записів аудиту, які обробляються для елемента, що захищається системи в одиницю часу.

Розподіл активності в записах аудиту - розподіл у всіх типах активності у свіжих записах аудиту. Тут під активністю розуміється будь-яка дія в системі, наприклад, доступ до файлів, операції вводу-виводу.

Вимірювання категорій - розподіл певної активності в категорії (категорія - група підсистем, об'єднаних за якимсь загальному принципу). Наприклад, відносна частота реєстрації в системі (логінів) з кожного фізичного місця знаходження. Переваги у використанні програмного забезпечення системи (поштові служби, компілятори, командні інтерпретатори, редактори і т.д).

Порядкові виміру - використовується для оцінки активності, яка надходить у вигляді цифрових значень. Наприклад, кількість операцій вводу-виводу, ініційованих кожним користувачем. Порядкові зміни обчислюють загальну числову статистику значень певної активності, у той час як вимір категорій підраховують кількість активностей.

При виявленні аномалій з використанням профайла в основному застосовують статистичні методи оцінки. Процес виявлення відбувається наступним чином: поточні значення вимірювань профайла порівнюють зі збереженими значеннями. Результат порівняння - показник аномальності у вимірі. Загальний показник аномальності в простому випадку може обчислюватися за допомогою деякої загальної функції від значень показника аномалії в кожному з вимірі профайла. Наприклад, нехай M1, M2 ... Mn, - вимірювання профайла, а S1, S2 .... Sn, відповідно, представляють собою значення аномалії кожного з вимірів, причому чим більше число Si, тим більше аномалії в i-тому показнику. Об'єднуюча функція може бути вагою сум їх квадратів:

a1s12 + a2s22+…+ansn2>0,

де ai - показує відносна вага метрики Mi.

Параметри M1, M2 ... Mn, насправді, можуть залежати один від одного, і тому для їх об'єднання може знадобитися більш складна функція.

Основна перевага полягає в тому, що застосовуються добре відомі статистичні методи.

Недоліки:

Нечутливість до послідовності виникнення подій. Тобто статистичне виявлення може втратити вторгнення, яке проявляється у вигляді послідовності подібних подій.

Система може бути послідовно навчена таким чином, що аномальна поведінка буде вважатися нормальним. Зловмисники, які знають, що за ними спостерігають за допомогою таких систем, можуть навчити їх для використання у своїх цілях. Саме тому в більшості існуючих схем виявлення вторгнення використовується комбінація підсистем виявлення аномалій і зловживань.

Важко визначити поріг, вище якого аномалії можна розглядати як вторгнення. Заниження порогу призводить до помилкового спрацьовування (false positive), а завищення - до пропуску вторгнень (false negative).

Існують обмеження до типів поведінки, які можуть бути змодельовані, використовуючи чисті статистичні методи. Застосування статистичних технологій для виявлення аномалій вимагає припущення, що дані надходять від квазістатичного процесу.

3.4 Нейронні мережі

Інший способів представлення «образу» нормального поводження системи - навчання нейронної мережі значеннями параметрів оцінки.

Навчання нейронної мережі здійснюється послідовністю інформаційних одиниць (далі команд), кожна з яких може перебувати на більш абстрактному рівні в порівнянні з використовуваними параметрами оцінки. Вхідні дані мережі складаються з поточних команд і минулих W команд, які обробляються нейронної мережею з метою передбачення наступних команд; W також називають розміром вікна. Після того як нейронних мереж навчена безліччю послідовних команд захищається системи або однієї з її підсистем, мережа являє собою «образ» нормального поведінки. Процес виявлення аномалій є визначення показника неправильно передбачених команд, тобто фактично виявляється відмінність у поведінку об'єкта. На рівні рецептора (рис. 2) стрілки показують вхідні дані останніх W команд, виконаних користувачем. Вхідний параметр задає кілька значень або рівнів, кожен з яких унікально визначає команду. Вихідний реагує куля складається з одного багаторівневого, який передбачає наступну можливу команду користувача [7].

Недоліки:

топологія мережі і ваги вузлів визначаються тільки після величезного числа проб і помилок;

розмір вікна - ще одна величина, яка має величезне значення при розробці; якщо зробити вікно маленьким то мережу буде не досить продуктивною, надто великим - буде страждати від недоречних даних.

Переваги:

успіх даного підходу не залежить від природи вихідних даних;

нейронні мережі легко справляються з зашумленими даними;

автоматично враховуються зв'язку між різними вимірами, які, поза сумнівом, впливають на результат оцінки.

3.5 Генерація патерна

Вистава «образу» в даному випадку грунтується на припущенні про те, що поточні значення параметрів оцінки можна пов'язати з поточним станом системи. Після цього функціонування представляється у вигляді послідовності подій або станів.

Ченг (K. Cheng) [8] запропонував тимчасові правила, які характеризують сукупності значень параметрів оцінки (далі патерну) нормальної (не аномальної) роботи. Ці правила формуються індуктивно і замінюються більш «гарними» правилами динамічно під час навчання. Під «хорошими правилами» розуміються правила з більшою ймовірністю їх появи і з великим рівнем унікальності для захищається системи. Для прикладу розглянемо наступне правило:

Е1->Е2->Е3 => (Е4 = 95%,Е5=5%),