概率/统计在 IT 安全中的应用?

信息安全 身份证 研究
2021-09-03 14:15:04

利用统计建模的计算机安全领域有哪些?我问 b/c 我是在学校学习统计学的,并且在阅读了几篇论文后变得感兴趣.. 我知道的一些领域是网络流量异常、IDS、垃圾邮件过滤(尽管不是严格的安全性)。 .. 我发现的最简洁的方法之一是通过构建键入的时间序列模型来推断 SSH 流量中的击键。还有什么?

4个回答

有几个领域使用统计方法和概率论。

  • 入侵检测已经提到过
  • 您提到了 SSH 指纹识别,它涉及非常大的流量分析领域。今年 Oakland Security & Privacy 上有一篇论文,他们用它来解密加密的 VoIP。
  • 另一个方面是边信道分析,您可以在其中探测系统并测量时间等,以根据统计模式推断秘密。您可以攻击智能卡、远程身份验证服务或在云中您旁边的虚拟机上运行的加密,从缓存时间推断密钥。
  • 概率论也用于信誉系统,例如 p2p 共享系统或在为传感器网络设计基于信誉的路由协议时。您将信任分配为另一个设备将按预期运行的概率/估计,并根据不同类别的输入(如建议或观察到的操作)修改该值。
  • 还有一个(次要)领域是开发安全指标。metricon 会议论文可以让您对该领域有所了解。他们使用统计分析和概率论来衡量安全程序或特定程序,以估计未来的结果。

附录:如果您询问安全领域未来的潜在工作领域,但没有安全背景,我会推荐信任管理和声誉系统领域。进入这个相当活跃的话题很容易,而且许多现有的作品都是临时性的。关于其他选项...流量分析非常古老。一些伟大的攻击是可能的,但没有太多的研究空间。侧信道攻击与此类似,但硬件攻击领域除外。您可以在那里找到研究职位和行业工作,但您还需要强大的电气工程技能。对于 Crypto,你需要非常好的数学技能,而且研究之外的职位很少。IDS 研究大多已死,但 IDS 行业正在蓬勃发展(如防病毒)。

入侵检测系统确实很适合统计。

我遇到的一个有趣的例子:

在基于主机的 IDS 中,跟踪和统计分析应用程序的系统调用。一种有趣的方法是将系统调用成对、三元组等进行分组,然后在应用程序遇到攻击时观察它们的行为。

看看这个:

P. Astithas、V. Pappas、B. Maglaris,“通过监控系统进程检测入侵”,第 8 届 HPOVUA 网络和系统管理全体研讨会论文集,德国柏林,2001 年 6 月(这是一个后记文件)

您还可能会发现使用高速网络完成的有趣分析工作,其中专用网络处理器捕获大量流量。从理论上讲,这种分析可以揭示正在进行的 DDoS 攻击并用于部署动态过滤。

我还建议在RAID(入侵检测最新进展国际研讨会)的会议记录中寻找有趣的想法据我所见,其中大部分都可以在线免费访问

除了其他人提到的事情之外,对安全性(在统计方面)具有一定重要性的另一个领域是一般概率。例如,计算一定长度的可能密码的数量以创建需要在暴力攻击中迭代的“密钥大小”。您还可以对人们选择某些密码而不是其他密码的可能性进行建模,从而使您的“暴力破解”方法比简单的迭代更有效。即人们使用一个专有名词(或一般来说只是英语单词)的密码,然后可能后面跟一些数字,而不是真正的“随机”密码。

密码学需要大量的统计数据。从中世纪(以及之前?)开始,密码就被统计手段破解了。

现在,他们需要符合统计分布的伪随机数生成器。需要遵守某些规则的散列函数。

此外,隐写分析使用统计工具来构建预言机,以确定某些内容是否包含秘密信息。

那么异常行为检测也是一个很好的话题,不仅可以用于入侵检测,还可以用于盗窃检测、恐怖主义缓解等。