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In the field of network security, the detection of intrusions is an important task to prevent and analyse attacks.
In recent years, an increasing number of works have been published on this subject, which perform this detection based on machine learning techniques.
Thereby not only the well-studied detection of intrusions, but also the real-time capability must be considered.
This thesis addresses the real-time functionality of machine learning based network intrusion detection.
For this purpose we introduce the network feature generator library PyNetFlowGen, which is designed to allow real-time processing of network data.
This library generates 83 statistical features based on reassembled data flows.
The introduced performant Cython implementation allows processing individual packets within 4.58 microseconds.
Based on the generated features, machine learning models were examined with regard to their runtime and real-time capabilities.
The selected Decision-Tree-Classifier model created in Python was further optimised by transpiling it into C-Code, what reduced the prediction time of a single sample to 3.96 microseconds on average.
Based on the feature generator and the machine learning model, an basic IDS system was implemented, which allows a data throughput between 63.7 Mbit/s and 2.5 Gbit/s.
In dieser Arbeit wird die Funktionsweise, Standardisierung und Verwundbarkeit der Technologien RFID und NFC behandelt. Es wird gezeigt welche Angriffe existieren und wie man sich dagegen schützen kann. Es wird ein Überblick über einige in der Praxis verwendete Protokolle sowie deren Sicherheit gegeben. Außerdem werden grundlegende Fragen beantwortet, die man sich bei Auseinandersetzung mit dieser Technologie stellt (z.B. Reichweiten).
Diese Thesis beschäftigt sich mit den Techniken von Code Injection und API Hooking, die von Malware verwendet werden, um sich in laufende Prozesse einzuschleusen und deren Verhalten zu manipulieren. Darüber hinaus erklärt sie die Grundlagen der Betriebssystemarchitektur, der DLLs, der Win32 API und der PE-Dateien, die für das Verständnis dieser Techniken notwendig sind. Die Thesis stellt verschiedene Methoden von Code Injection und API Hooking vor, wie z.B. DLL Injection, PE Injection, Process Hollowing, Inline Hooking und IAT Hooking, und zeigt anhand von Codebeispielen, wie sie funktionieren. Des Weiteren wird auch beschrieben, wie man Code Injection und API Hooking mithilfe verschiedene Tools und Techniken wie VADs, Speicherforensik und maschinelles Lernen erkennen und verhindern kann. Die Thesis diskutiert außerdem mögliche Gegenmaßnahmen, die das Betriebssystem oder die Anwendungen anwenden können, um sich vor Code Injection und API Hooking zu schützen, wie z.B. ASLR, DEP, ACG, IAF und andere. Zuletzt wird mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick auf die zukünftigen Herausforderungen und Möglichkeiten in diesem Bereich abgeschlossen.
In dieser Arbeit werden die Bedrohungen für ein lokales IPv6 Netzwerk, mit besonderem Hinblick auf das neu eingeführte Neighbor Discovery Protocol (NDP), analysiert. Dabei wird der Frage nachgegangen, wie ein IPv6 Netz gegen lokale Angriffe geschützt werden kann. Zunächst werden mögliche Angriffe auf das Netzwerk beschrieben. Gegen die dann jeweils Maßnahmen vorgestellt werden. Die Funktionsweise der Maßnahmen wird erläutert und die mit Einführung sowie Betrieb verbundenen Kosten und Nutzen eingeordnet. Darauf basierend wird eine Bewertung der Maßnahmen durchgeführt, um konkrete Handlungsempfehlungen zum sicheren Betrieb von IPv6 Netzen in der Praxis zu geben. In der Bewertung wird deutlich, dass ein Großteil der Maßnahmen noch nicht ausgereift oder nur bedingt praktisch anwendbar erscheint. Reaktive Maßnahmen wie NDPMon eignen sich dabei nach Ergebnissen der Analyse am besten zur Absicherung von NDP Verkehr. Um die Integration von NDPMon durch eine einheitliche Plattform zu erleichern, wird ein Einsatzbeispiel auf Basis des ARM-Einplatinencomputer Raspberry Pi beschrieben. Abgeschlossen wird die Arbeit mit einem Fazit zur lokalen Absicherung von IPv6 Netzwerken und den damit verbundenen Herausforderungen, sowie einem kurzen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bezug auf Schutzmaßnahmen.
Intels Software Guard Extension (SGX) ist eine Technologie, die einen umfassenden Datenschutz verspricht. SGX wurde 2013 als Softwaremodell für die isolierte Ausführung von Anwendungen veröffentlicht.
Mit Intel SGX können Container in einem geschützten Speicherbereich erstellt werden. Diese Container werden Enclave genannt. Es ist nicht möglich den Speicher-
bereich der Enclave auszulesen oder in ihn zu schreiben. Die Enclave soll Integrität und Verfügbarkeit der Daten sicherstellen, auch wenn diese auf einem nicht vertrauenswürdigen Host ausgeführt werden.
In dieser Arbeit soll zunächst ein Überblick über die Funktionsweise und das Potenzial von Intel Software Guard Extension gegeben werden. Vor allem soll analysiert werden
wie Datenbanken mit Hilfe von SGX gesichert werden können und wie groß die Performance einbüßen mit SGX sind.
Aufbauend auf den Grundlagen von Intel SGX und EnclaveDB soll anschließend eine sichere Datenbank erstellt werden. Hierzu wird EnclaveDB von Microsoft analysiert und auf Basis dieser Datenbank eine neue Datenbank erschaffen, die Daten verschlüsselt in der Datenbank speichert ohne, dass diese in Klartext vom Host ausgelesen werden können. Zum Schluss wird die Performance von EnclaveDB und der erstellten Datenbank so gut es geht verglichen.
Durch die wachsende Digitalisierung verändert sich die Art der Wirtschaft. Daher müssen Betriebe immer mehr auf ein Geschäftsmodell 4.0 setzen. Aufgrund des technologischen Wandels der Produktion ändern sich die Anforderungen an die Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer. Künftig müssen Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen regelmäßig für die neuen Anwendungen geschult werden und die Ausbildungskonzepte für den Nachwuchs angepasst werden. Obwohl ausgefeilte technische Methoden zur Erkennung von Schwachstellen in vielen Unternehmen bereits genutzt werden, spielt die Schulung der eigenen Mitarbeiter zum Thema ITSicherheit häufig noch eine untergeordnete Rolle. Dabei gehört „Social Engineering“ längst zum Standardrepertoire von Cyberkriminellen. Aufgrund dieser Tatsachen, soll diese Arbeit die Schwachstellen des menschlichen Faktors im Rahmen von digitalen Geschäftsmodellen aufdecken und Lösungen finden.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, den Einfluss des Menschlichen Faktors im Rahmen digitale Geschäftsmodelle genauer zu erforschen und die Frage zu Beantworten, welche Angriffspunkte sowie Lösungen es für diesen Faktor gibt. Im ersten Kapitel geht es um die digitalen Geschäftsmodelle, was sie sind, was sie ausmacht und warum sie in der Digitalisierung für Unternehmen wichtig sind. Darauf folgt die Industrie 4.0. In Kapitel 3 wird der menschliche Faktor in der Arbeitswelt aufgezeigt. Es wird darauf eingegangen, dass der Mensch in Einklang mit der Organisation und der Technik stehen muss, da sonst keine Gewinne generiert werden können. Social Engineering, das vierte Kapitel dieser Arbeit, soll aufzeigen, was Social Engineering ist, wie es funktioniert, welche zwei Hauptarten es von Social Engineering gibt. Das darauffolgende Kapitel wird sich mit den Tools des Social Engineers beschäftigen. Es wird näher beschrieben, welche Werkzeuge, Kameras sowie Online-Tools zur Informationsbeschaffung benutzt werden. Kapitel 6 zeigt die Fähigkeit eines Social Engineers, die bei Angriffen verwendet werden. Kapitel 7 veranschaulicht die Angriffsmöglichkeiten auf digitale Geschäftsmodelle. Im Anschluss werden mit Kapitel 8 und 9 Präventionsmaßnahmen aufgeführt. Einmal Prävention generell und einmal in Anlehnung an die Social Engineering Kill Chain. Zum Schluss der Arbeit wird ein aktueller Fall von Barbara Corcoran näher beschrieben, was der Angreifer gemacht hat und wie sich das Unternehmen hätte schützen können. Abgerundet wird die Arbeit durch ein Fazit des Verfassers dieser Arbeit.
Im Zusammenhang mit dem industriellen Internet der Dinge (IIoT) wird die Kommunikationstechnologie, die ursprünglich in Heim- und Büroumgebung eingesetzt wurde, in industrielle Anwendungen eingeführt. Kommerzielle Standardprodukte sowie einheitliche und gut etablierte Kommunikationsprotokolle machen diese Technologie leicht zu integrieren und zu Nutzen. Sowohl die Automatisierungs- als auch die Steuerungstechnik verwenden zunehmend Protokolle, die auf TCP/IP aufsetzen. Diese Protokolle werden nicht nur von intelligenten Steuergeräten genutzt, auch Sensoren oder Aktoren kommunizieren zunehmend darüber. Doch die Steigerung der Protokolle und die Verbindung untereinander bewirkt eine enorme Komplexität solche Netze. Ein gestiegener Informationsaustausch über das Netzwerk verbirgt sicherlich auch Nachteile. Die Problematiken mit den Angriffsszenarien, die wir aus der Informationstechnik kennen, sind nun auch in Produktionsnetzwerken allgegenwärtig. Dies führt zu einer erhöhten Nachfrage nach industriellen Intrusion Detection-Lösungen. Es gibt jedoch Herausforderungen bei der Umsetzung der industriellen Intrusion Detection. Die größte Bedrohung für industrielle Anwendungen geht von staatlich geförderten und kriminellen Gruppen aus. Häufig werden von diesen Angreifern bisher unbekannte Exploits eingesetzt, so genannte 0-Days-Exploits. Sie können mit der signaturbasierten Intrusion Detection nicht entdeckt werden. Daher bietet sich eine statistische oder auf maschinelles Lernen basierende Anomalie-Erkennung an.
Die Fortschritte in der künstlichen Intelligenz ermöglichen es uns komplexe Aufgaben mit weniger Aufwand und in kürzerer Zeit zu lösen. Daraus ergibt sich auch die Möglichkeit komplexe Daten effizienter zu verarbeiten.
Smarte Technologien, insbesondere Smartphones und Wearables, sind in den letzten Jahren immer mehr zu alltäglichen Massenmedien geworden und sind aus dem Alltag vieler Menschen nicht mehr wegzudenken. Dadurch ergeben sich für Angreifer neue Angriffsvektoren, die die Privatsphäre und Sicherheit der Daten der Nutzer gefährden.
Zielaspekt dieser Arbeit ist es zu zeigen, dass eingebaute Sensoren in smarten Technologien ein Sicherheitsrisiko mit sich bringen, welches mithilfe von Deep-Learning ausgenutzt werden kann.
Hierfür wurden zwei LSTM-Netze implementiert, welche in der Lage sind Rückschlüsse auf eingetippte Ziffern und Buchstaben zu ziehen. Damit wird demonstriert, dass Machine-learning-basiertes Keylogging mittels externen Sensordaten möglich ist und der Angriff durch das Machine-learning vereinfacht wird.
Das Ziel dieser Thesis ist es, die Gefahren die von Makros in Microsoft Office Dokumenten ausgehen, zu beschreiben und geeignete Sicherheitsmaßnahmen zu finden. Dazu ist eine Literaturrecherche, sowie eine eigenständige Malware-Analyse durchgeführt worden. Das Ergebnis dieser Arbeit ist, dass von Makros eine große Sicherheitsgefahr ausgeht und, dass geeignete Sicherheitsmaßnahmen existieren, um die Gefahren von Makros deutlich einzuschränken. Jedoch werden diese Sicherheitsmaßnahmen oft nicht umgesetzt, da entweder kein Bewusstsein für diese Art von Gefahr herrscht oder die Implementierung zu teuer beziehungsweise zu aufwändig ist.
Künstliche Intelligenzen, Deep Learning und Machine-Learning-Algorithmen sind im digitalen Zeitalter zu einem Punkt gekommen, in dem es schwer ist zu unterscheiden, welche Informationen und Quellen echt sind und welche nicht. Der Begriff „Deepfakes“ wurde erstmals 2017 genutzt und hat bereits 2018 mit einer App bewiesen, wie einfach es ist, diese Technologie zu verwenden um mit Videos, Bildern oder Ton Desinformationen zu verbreiten, politische Staatsoberhäupter nachzuahmen oder unschuldige Personen zu deformieren. In der Zwischenzeit haben sich Deepfakes bedeutend weiterentwickelt und stellen somit eine große Gefahr dar.
Diese Arbeit bietet eine Einführung in das Themengebiet Deepfakes. Zudem behandelt sie die Erstellung, Verwendung und Erkennung von Deepfakes, sowie mögliche Abwehrmaßnahmen und Auswirkungen, welche Deepfakes mit sich bringen.
Das automatisierte Erkennen von Schwachstellen wird immer wichtiger. Gerade bei der Softwareentwicklung werden immer häufiger Schwachstellenscanner eingesetzt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es einen Überblick zu erhalten, welche Schwachstellenscanner für Webanwendungen existieren und wie sinnvoll deren Einsatz ist. Um diese Frage zu beantworten, werden vier auf dem Markt verfügbare Schwachstellenscanner getestet. Aus der bisherigen Infrastruktur von M und M Software werden Anforderungen und Selektionskriterien abgeleitet. In zwei Testphasen werden verschiedene Schwachstellenscanner analysiert und bewertet wie gut sie die Kriterien erfüllen. Am Ende wird bewertet, ob der Einsatz eines Schwachstellenscanners in der Infrastruktur sinnvoll ist. Neben dieser Analyse wird außerdem untersucht welche Chancen die AI-Technologie für Schwachstellenscanner bietet.
Das tiefe Lernen und die daraus entstehenden Technologien bieten eine neue Herausforderung für Unternehmen und privat Personen beiderlei. Deepfakes sind schon seit über vier Jahren im Internet verbreitet und in dieser Zeit wurden hauptsächlich politische Figuren Opfer der Technologie. Diese Arbeit nimmt sich das Ziel, die möglichen Attacken zu beschreiben und Gegenmaßnahmen dafür vorzustellen. Es wird zunächst Social Engineering erläutert und die technischen Grundlagen von Deepfakes gelegt. Daraufhin folgt ein Fallbeispiel, welches genauer aufzeigt, wie auch Unternehmen Opfer von Deepfake Attacken werden können. Diese Attacken fügen einen erheblichen finanziellen sowie Reputationsschaden an. Daher müssen verschiedene technische und organisatorische Maßnahmen gegenüber Deepfakes im Social Engineering Umfeld eingeführt werden. Durch die ständige Entwicklung der Technik werden diese Attacken in der Zukunft an Komplexität und Häufigkeit zunehmen. Unternehmen, Forscher und IT-Sicherheitsspezialisten müssen daher die Entwicklung dieser Attacken beobachten.
Android is the most popular mobile operating system. Its omnipresence leads to the fact that it is also the most popular target amongst malware developers and other computer criminals. Hence, this thesis shows the security-relevant structures of Android’s system and application architecture. Furthermore, it provides laboratory exercises on various security-related issues to understand them not only theoretically but also deal with them in a practical way. In order to provide infrastructure-independent education, the exercises are based on Android Virtual Devices (AVDs).
Im Rahmen der Arbeit wurde nach der Vorgehensweise des BSI-Standard 200-3 eine Risikoidentifikation und -bewertung des KRITIS-Sektors Transport und Verkehr durchgeführt. Darüber hinaus wurden die Bedeutung dieses Sektors für die deutsche Wirtschaft, die Digitalisierung in diesem Sektor sowie die Funktionsweise, Anwendung und Schwachstellen cyber-physischer Systeme aufgezeigt. Als Anwendungsfall diente dabei der Ausschnitt eines operativen Prozesses eines fiktiven Unternehmens des Sektors Transport und Verkehr.
Diese Thesis befasst sich mit einer Erweiterung für die bestehende SoftwareSIDEXIS 4 der Firma Sirona GmbH. Die Funktion der Erweiterung besteht darin, Röntgenbilder eines Patienten zum Herunterladen bereit zu stellen. Dabeiwerden die Bilddateien verschlüsselt auf eine Online-Plattform hochgeladen undein Quick-Response-Code (QR-Code) zu der Internet-Adresse der Ressource generiert. Der Patient hat die Möglichkeit, durch Abfotografieren des QR-Codes,seine Röntgenbilder einzusehen und diese zu speichern. Fragen in Bezug auf dieDatensicherheit im Bereich von Patientendaten, werden ebenfalls ausführlich beschrieben und behandelt.
Die Motivation zur Entwicklung dieser Erweiterung ist eine flexible, modernePatientenkommunikation. Dadurch kann der Patient seine Bilder digital mit sichführen und gegebenenfalls weiter verwalten.
Software-defined Access (SD-Access, SDA) hat aufgrund der flexiblen, automatisierten und schnelleren Verwaltung von Unternehmensnetzwerken erhebliche Aufmerksamkeit erlangt. Im Gegensatz zu traditionellen Netzwerken mit manuellen Prozessen, bietet SD-Access Zugriffsrichtlinien, Netzwerksegmentierung und Endpunktüberwachung in einer Lösung und trägt damit zur Netzwerksicherheit in Unternehmen bei.
Zunächst wird die SD-Access-Lösung von Cisco vorgestellt und herausgearbeitet, welche Komponenten dafür benötigt werden. Auf dieser Grundlage wird überprüft, welche Voraussetzungen zur Einführung von SD-Access im konkreten Anwendungsfall, dem SWR, geschaffen werden müssen.
Anschließend wird in einer experimentellen Phase im SWR-eigenen Netzwerklabor eine beispielhafte Architektur mit allen benötigten Komponenten zu Testzwecken konzeptioniert und implementiert. Dabei ist das Design und die Konfiguration möglichst nahe an der realen Umgebung des SWRs orientiert. Mit dem vorliegenden Testsetup werden dann bestimmte Funktionen und Anwendungsszenarien genauer aufgezeigt und die Relevanz für den Sicherheitsgewinn im SWR-LAN untersucht.
Darauf folgt eine abschließende Beurteilung des Sicherheits- und Effizienzgewinns durch die Einführung von SD-Access im SWR-Netzwerk.
Wie in allen Management-Prozessen braucht man auch bei der Umsetzung von Maßnahmen in Verbindung mit der IT-Sicherheit die Möglichkeit, Entscheidungen möglichst gut fundiert treffen und im Nachgang auch hinsichtlich der Wirksamkeit bewerten zu können.
IT-Sicherheit ist mit - zum Teil sehr hohen - Kosten verbunden. Diese Kosten müssen zum einen wirtschaftlich unter Kosten/Nutzen-Gesichtspunkten zu rechtfertigen sein, zum anderen ist sicherzustellen, dass die Investitionen, die zur IT-Sicherheit getätigt werden, eine möglichst große Wirkung zeigen.
In fast allen Management-Bereichen werden heute Kennzahlen erhoben, die in komprimierter Form Sachverhalte widerspiegeln, die die Entscheidungsträger schnell und objektiv wahrnehmen müssen, um zu richtigen und langfristig wirtschaftlich richtigen Entscheidungen zu kommen. Betriebswirtschaftliche Kennzahlen sind heute fester Bestandteil in allen Management-Ebenen.
Diese Arbeit soll zeigen, auf welche Normen und Standards ein Informationssicherheits-Verantwortlicher, der die umgesetzten Maßnahmen bewerten und das Ergebnis dem Management berichten können möchte, zurückgreifen kann. Darauf aufbauend werden exemplarisch einige Kennzahlen gebildet. Der Schwerpunkt liegt hierbei eher auf technischen als organisatorischen Merkmalen, da die Bildung von organisatorischen Kennzahlen in der Literatur bereits recht gut beschrieben ist.
Die Normen und Standards folgen alle einem ähnlichen Vorgehen bei der Planung und Implementierung eines Kennzahlensystems zur IT-Sicherheit. Gerade technische Kennzahlen haben einen sehr engen Zusammenhang mit klassischen Systementwicklungen. Daher wird erläutert, wie zielgerichtet im Sinne eines Leitfadens vorgegangen werden kann, um ein Kennzahlensystem zu entwickeln, das eine Bewertung der Wirksamkeit von Maßnahmen auch wirklich zulässt.
In der Bachelorarbeit geht es um die Firmwareanalyse von Internet of Things-Geräten. Die Erstellung eines Programms, um solche Firmwares zu analysieren, ist erfolgt. Eine Auswertung der Ergebnisse schließt das Thema ab. Außerdem werden Memory Corruption Protections für ein breiteres Verständnis erläutert.
Der Mangel an Unterstützung für TUN/TAP-Geräte unter Windows von strongSwan, sowie Fehler und fehlende Unterstützung für Mehrfaktorauthentifizierung im nativen IPsec-Stack von modernen Windows-Versionen zusammen mit dem Mangel an frei verfügbaren Alternativen zu den mangelhaften existierenden Lösungen lässt den Bedarf an einem Client für IPsec-Roadwarrior-VPNs ungedeckt.
Diese Arbeit zielt darauf ab, Unterstützung für den OpenVPN TAP-Treiber für Windows in strongSwan zu implementieren, sodass die Grundlage für die Implementierung eines offenen
Clients auf Basis von strongSwan gelegt ist.