NFV Environments Security through Anomaly Detection

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Bondan, Lucas
• Orientador(a): Granville, Lisandro Zambenedetti
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Redes : Computadores; Seguranca : Redes : Computadores
• Palavras-chave em Inglês: Network Functions Virtualization; Security; Anomaly Detection
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/197460

O emprego de soluções baseadas em Virtualização de Funções de Rede (Network Functions Virtualization ou NFV) tem aumentado tanto em ambientes acadêmicos quanto em comerciais nos últimos anos, dadas as evidentes vantagens de NFV para provisionamento de serviços flexível, escalável e econômico. Tais vantagens são alcançadas através do encadeamento de Funções de Rede Virtualizadas (Virtualized Network Functions ou VNFs) em Serviços de Funções em Cadeia (Service Function Chains ou SFCs), adaptáveis às necessidades dos clientes. Como tal, SFCs e VNFs tornaram-se elementos centrais de ambientes NFV, mas apesar de sua importância inquestionável, propostas para garantir disponibilidade, confidencialidade e integridade desses elementos ainda são escassas. Como elementos de rede, os elementos NFV são suscetíveis a muitas ameaças diferentes, como ataques DoS, vazamento de informações e acesso não autorizado. Desta forma, esforços para superar tais ameaças de segurança tem emergido recentemente. No entanto, ameaças específicas de NFV ainda não possuem uma classificação para ajudar operadores de rede a projetar e empregar as contramedidas mais adequadas. Esta tese investiga e classifica as principais ameaças de segurança que podem afetar ambientes NFV. Com esta investigação, propõe-se um Módulo de Segurança NFV (NFV Security Module ou NSM) para ser adicionado à arquitetura NFV padrão, fornecendo mecanismos de detecção de anomalias para orquestradores NFV através da análize da operação de elementos NFV operando sob seu controle. A arquitetura proposta para o NSM permite o design e a implementação de diferentes mecanismos de detecção de anomalias em ambientes NFV. O NSM é validado através da implementação e avaliação de diferentes mecanismos de detecção de anomalias, projetados para lidar com informações heterogêneas. Os resultados obtidos mostram a eficácia dos mecanismos projetados em face dos conjuntos de dados realisticos de SFCs e VNFs, alcançando precisões acima de 95% e comprovando a viabilidade de usar o NSM como framework para detecção de anomalias em ambientes NFV.