Mecanismos de respuesta ante amenazas de seguridad en redes Department of Signal Theory, Telematics and Communications. University of Granada Granada,

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1 Mecanismos de respuesta ante amenazas de seguridad en redes Department of Signal Theory, Telematics and Communications. University of Granada Granada, 17 de Febrero de 2014 Magán Carrión, Roberto Camacho Páez, José García Teodoro, Pedro

2 CONTENIDO Introducción: situación actual Motivación y objetivos: línea de optimización. MARS (Mobile Agent Response System). Resultados preliminares y demostración. Limitaciones encontradas y mejoras. Conclusiones y trabajo futuro. 2Mecanismos de respuesta ante amenazas de seguridad en redes

3 LÍNEAS DE DEFENSA 3Mecanismos de respuesta ante amenazas de seguridad en redes PREVENCIÓN DETECCIÓN RESPUESTA Resistencia Reconocimiento Recuperación Adaptabilidad SUPERVIVENCIA

4 LÍNEAS DE TRABAJO – TÉCNICAS DE RESPUESTA 4 Análisis multivariante en WSNs: Recuperación de datos modificados ante ataques de data tampering. Técnicas de optimización en MANETs: Posicionamiento óptimo de nodos agentes inteligentes para contrarrestar los efectos maliciosos de ataques como packet dropping en lo que se refiere a rendimiento y conectividad del sistema. SWARM INTELLIGENCE Mecanismos de respuesta ante amenazas de seguridad en redes

5 SWAR INTELLIGENCE 5 “Swarm intelligence (SI) is the collective behavior of decentralized, self-organized systems, natural or artificial.” (Wikipedia) Multitud de individuos Aprendizaje mutuo entre individuos y del entorno Solución global Mecanismos de respuesta ante amenazas de seguridad en redes PSO AIS ACO BCO SI based systems

6 PSO 6 MARS PSO (Particle Swarm Optimization) PSO [R.C. Eberhart, J. Kennedy, 1995] Emula comportamientos sociales de las especies Basado el conocimiento invidual y el global Con el objetivo de llegar a una solución global (partícula) de acuerdo a unas funciones objetivo Conocimiento individual (cognitivo) Conocimiento global (social) Incremento Nueva posición de la partícula en el instante t Coeficiente de inercia Mecanismos de respuesta ante amenazas de seguridad en redes

7 MOTIVACIÓN 7A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents Entornos MANET

8 OBJETIVOS 8A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents Acabar con ataques de gran impacto en MANET. Por ejemplo: selfish o packet dropping. Plantear una solución de respuesta. Maximización de la conectividad. Problema de optimización SI: PSO + MPC Dengiz, O., Konak, A., Smith, A.E.: Connectivity management in mobile ad hoc networks using particle swarm optimization. Ad Hoc Networks 9, 1312–1326 (2011)

9 A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents9 MARS (MOBILE AGENT RESPONSE SYSTEM) MARS Nodos maliciosos (dropper) Nodos agente Nodos de usuario Tipos de nodos implicados

10 DESCRIPCIÓN A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents10 MARS DETECCIÓN RESPUESTA DESPLIEGUE AGENTES CORE PSO MPC [Alarma] Módulos dropper Posicionamiento final del agente para La recuperación de la conectividad

11 CORE 11A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents MARS PSO MPC O1 O2 O3 H H Predición del movimiento de la red en (t + H) Localización óptima de los agentes en (t - 1) Nodos de usuario en (t) Localización óptima de los agentes en (t + 1) Funciones objetivo Horizonte de predicción

12 CORE – PSO – FUNCIONES OBJETIVO A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents12 MARS O1 Conectividad O2 Flujo transmitido O3 Distancia entre agentes y puntos de atracción

13 PSO – CORE – FUNCIONES OBJETIVO A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents13 MARS Eligiendo la mejor solución O2 j >O2 gbest gbest = j gbest O3 j <O3 gbest gbest = j gbest Comparación entre redes conectadasComparación entre redes desconectadas O1 j, O1 gbest O1 j < O1 gbest gbest O1 j > O1 gbest O1 j = O1 gbest O1 j < 1 gbest = j = 1

14 EXPERIMENTOS INICIALES A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents14 RESULTS Conectividad teniendo en cuenta sólo los nodos de usuario Los agentes recuperan e incluso mejoran la conectividad perdida.

15 A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents15 MARS – DEMOSTRACIÓN VISUAL Entorno estáticoEntorno dinámicoMovimiento de las partículas

16 LIMITACIONES DE LA ACTUAL SOLUCIÓN A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents16 O3

17 MEJORAS A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents17 O3a

18 MEJORAS A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents18 Superficies de optimización O3 O3a

19 MEJORAS A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents19 Selección de puntos de atracción

20 MEJORAS A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents20 Selección de puntos de atracción Sin selección previa de APsCon selección previa de APs

21 CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS 21A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents Observamos que MARS es viable como solución de respuesta ante ataques de packet dropping o selfish redes MANETs Recupera la conectividad perdida e incluso es capaz de mejorarla. Solución inicial mejorada Localización óptima de los puntos de atracción. Funciones objetivo alternativas para tener en cuenta otros parámetros de la red (QoS) e incluso obtenidos de diferentes capas de la red (optimización cross-layer). Considerar nuevos ataques como jamming, sinkhole, wormhole y ver cómo se deberían comportar los agentes en tales situaciones. Conclusiones: Líneas futuras:

22 GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN! A Security Response Approach Based on the Deployment of Mobile Agents22