Bilgisayar ağları için saldırı tespit sistemi tasarımları ve FPGA ortamında gerçekleştirilmesi

Bilgisayar ağlarının güvenliğinin sağlanması için araştırmacılar güvenlik duvarları, antivirüs programları ve Saldırı Tespit Sistemleri (STS) gibi hem yazılım hem donanım tabanlı ürünler geliştirmektedirler. STS'ler ağ üzerindeki paketleri, değişik kriterlere göre değerlendirip saldırı paketi olup olmadığına karar veren sınıflandırma sistemleridir. Özellikle yoğun trafiğe sahip ağlarda STS'lerin çok hızlı çalışması ve geciktirme kaynağı olmaması çok önemlidir. Bundan dolayı donanım tabanlı STS'lerin geliştirilmesi için yapılan araştırmalar artarak devam etmektedir. STS'ler ile ilgili araştırmalar iki yönde sürdürülmektedir. Bunlar paketlerin daha hızlı ve daha doğru bir şekilde sınıflandırılabilmesi için, farklı sınıflandırma algoritmalarının kullanılması, geliştirilmesi ve bu algoritmaların üzerinde çalışacağı donanımsal yapının geliştirilmesidir.Bu tezde, Bilgisayar ağlarında çevrim içi çalışabilen bir STS'nin FPGA ortamında gerçekleştirilmesi ve uygulaması amaçlanmıştır. Bunun için; Yapay Sinir Ağları, Naive Bayesian ve Karar Ağacı gibi üç farklı sınıflandırma algoritması kullanılmıştır. Uygulama için ilk olarak önceden belirlenmiş eğitim verileri ile her üç algoritma eğitilmiş olup, test verileri kullanılarak çevrim dışı çalışmada algoritmaların başarımları gözlemlenmiştir.Tasarımı yapılan STS'nin çevrim içi çalışması için Altera Cyclone III tabanlı EPC3C40F484C7N FPGA platformunda, donanımsal bir SOPC sistem geliştirilmiştir. SOPC sistem, bilgisayar ağı ile iletişim sağlayan MAC modülü ve bir soft işlemciye sahiptir. STS'nin oluşturulması için önce FPGA'da donanımsal olarak oluşturulan MAC modülü ve soft işlemciyi konfigüre eden yazılım oluşturulmuştur. Daha sonra, ağdan gerçek zamanda alınan paketlerin özetlerinin elde edilmesini sağlayan yazılım ile bu paket özetlerini kullanarak çevrim içi paket sınıflandırmasının yapılması için üç farklı algoritmayı gerçekleştirecek yazılımlar oluşturulmuştur. Yazılımlar soft işlemcinin program hafızasına yüklenerek STS'nin çevrim içi çalışması sağlanmıştır. Çevrim içi çalışan sistem için gerekli testler yapılarak uygun sonuçların alındığı belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Saldırı Tespit Sistemi, Gömülü Sistem, Ethernet IP MAC Core, Alan Programlanabilir Kapı Dizileri (FPGA), Yongada Programlanabilir Sistem (SOPC)