IP reputation based IPS-system for Unix-routers

Abstract

IoT-laitteiden yleistyminen on tuonut uusia haasteita kotiverkkojen tietoturvallisuuteen. Tyypillisen kotiverkon turvamekanismit torjuvat yleisimmät uhat, mutta niissä on merkittäviä sokeita pisteitä. Tämän insinöörityön tarkoitus oli tutkia, josko reitittimessä IP-osoitteiden maineeseen perustuva tunkeutumisenestojärjestelmä olisi käytännöllinen ratkaisu kotiverkkoturvallisuuden parantamiseen.

Työ tutustui antivirusten ja palomuurien turvallisuusmekanismeihin ja esitti, että julkisesti saatavilla olevien IP-osoitteiden mainetietojen hyödyntäminen kotiverkon turvallisuuden parantamiseen olisi käytännöllistä, mikäli tämä onnistutaan toteuttamaan siten, ettei verkon nopeus ja luotettavuus mainittavalla tavalla kärsi.

Työ tehtiin henkilökohtaisena projektina ja sen tavoitteina olivat konseptitodistuksen tuottaminen ylläkuvatusta ohjelmistosta sekä verkko ohjelmistojen ohjelmointiin tutustuminen Go-ohjelmointikielellä.

Projekti tuotti konseptitodistuksen ilmaisesta IP-mainepisteytykseen perustavasta tunkeutumisenestojärjestelmästä UNIX-reitittimille. Järjestelmä ei ensimmäisten testien perusteella hidastanut internetyhteyttä merkittävästi, mutta tämä vaatii pidemmän aikavälin seurantaa tarkemman kuvan saamiseksi. Uuden yhteyden avaamiseen järjestelmä aiheutti noin 100-200 ms ylimääräisen latenssin, tämä saattaa vaikuttaa tiettyihin vaativiin käyttötarkoituksiin, kuten videopelaamiseen.

The ever-increasing number of connected devices in home-networks has led to a growing concern of home network security. A typical set of security measures of the average user are lacking, leaving these networks vulnerable to cyber-attacks. This thesis-work was meant to explore the possibility of having the home network gateway check all traffic for known bad IP-addresses automatically, allowing for real-time blocking of malicious traffic.

Thesis visits the working principles of antiviruses and firewalls and proposes that IP-address reputation data could be utilized to strengthen the network security significantly – if this could be achieved without affecting the network throughput and stability at a noticeable degree.

Thesis work was carried out as a personal project, and its goals were to produce a proof-of-concept of the software described above in addition to experiment on programming network-software using the Go-programming language, which it was built with.

The project produced a proof-of-concept of a free-of-charge IP reputation based IPS-system for UNIX-routers using Go that does not seem to slow the internet connection at a noticeable level in normal browsing, this should be further studied by testing the effect over longer period. Added latency for opening a new connection turned out to be between 100-200ms, which might be unbearable in some demanding use cases such as competitive gaming.