Μοντελοποίηση και ανάλυση έξυπνων τεχνικών διάδοσης κακόβουλου λογισμικού με χρήση τοπολογικών ιδιοτήτων δυναμικών και αυτοργανούμενων (Ad-Hoc) δικτύων ευρείας κλίμακας
Authors: Καρυώτης Βασίλειος 
Published: August 2021

Η διάδοση κακόβουλου λογισμικού έχει αναχθεί σε καίριο ζήτημα των σύγχρονων δικτυακών υποδομών κάνοντας την εμφάνισή του σε διάφορα επίπεδα. Σημαντική εργασία για την περιγραφή της διάδοσης έχει αφιερωθεί στη βιβλιογραφία για τις περιπτώσεις των ενσύρματων δικτύων που αποτελούν και το πιο μεγάλο τμήμα της τρέχουσας υποδομής, καθώς όμως αυξάνεται η διείσδυση των ασύρματων αυτοργανούμενων δικτύων, μεγαλώνει αντίστοιχα και το ενδιαφέρον για αυτές τις περιπτώσεις δικτύων. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη της διάδοσης κακόβουλου λογισμικού σε ασύρματα αυτοργανούμενα δίκτυα ευρείας κλίμακας και εξετάζει την επίδραση της τοπολογίας στην εξέλιξη της διασποράς σε διάφορους τύπους δικτυών. Για το σκοπό αυτό προτείνεται ένα πρωτοποριακό μοντέλο περιγραφής της διάδοσης κακόβουλου λογισμικού, το οποίο βασίζεται στη θεωρία κλειστών δικτύων ουρών αναμονής. Το προτεινόμενο μοντέλο συγκεκριμενοποιείται για την περίπτωση ασύρματων αυτοργανούμενων δικτύων επιτρέποντας την εξαγωγή αναλυτικών αποτελεσμάτων για τον αναμενόμενο αριθμό μολυσμένων κόμβων στο δίκτυο και τον αναμενόμενο συνολικό ρυθμό μόλυνσης κόμβων. Τέτοια χρονικά-ανεξάρτητα μετρικά αξιολόγησης σε συνδυασμό με το χρονικά-εξαρτώμενο μετρικό της Αποδοτικότητας Μόλυνσης που εισάγεται, χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της επίδοσης υπό διάφορες στρατηγικές διάδοσης και διαφορετικούς τύπους δικτύων. Με σκοπό τη μελέτη της επίδρασης διαφόρων στρατηγικών διασποράς κακόβουλου λογισμικού, ώστε να διαφανούν υποσχόμενες κατευθύνσεις για τη σχεδίαση αποδοτικών αντίμετρων, εισάγονται και αναλύονται έξυπνες στρατηγικές επίθεσης που στηρίζονται στον Έλεγχο Τοπολογίας και εκμεταλλεύονται κατάλληλα τα τοπικά τοπολογικά χαρακτηριστικά ενός δικτύου και τους διαθέσιμους πόρους κάθε κόμβου για την αποδοτικότερη διασπορά απειλών σε ασύρματα αυτοργανούμενα δίκτυα. Για τις περιπτώσεις όπου ένα συγκεκριμένο τμήμα κακόβουλου λογισμικού επιχειρείται να διαδοθεί καθολικά σε ένα δίκτυο, εισάγονται και αναλύονται τυχαιοποιημένες τεχνικές διασποράς ιών υπολογιστών που βασίζονται σε Τυχαίους Περίπατους. Συνολικά από την ανάλυση και μελέτη του γενικού πλαισίου για τη μοντελοποίηση της διάδοσης κακόβουλου λογισμικού και των αποδοτικών τεχνικών διασποράς, γίνεται φανερή η σημασία που έχει η τοπολογία ενός αυτοργανούμενου δικτύου σε τοπική κλίμακα και ο τρόπος που μπορεί αυτό να γίνει αντικείμενο εκμετάλλευσης από κακόβουλους χρήστες για να αυξήσουν την αποδοτικότητά τους, αλλά αντίστοιχα και από τους νόμιμους διαχειριστές των εν λόγω δικτύων για να θωρακίσουν περαιτέρω τις υποδομές τους. Μέσα από το πλαίσιο που παρουσιάζεται στην παρούσα διατριβή, η περιγραφή και ανάλυση της διάδοσης κακόβουλου λογισμικού με στοχαστικές μεθόδους φαίνεται αρκετά αποδοτική και πολλά υποσχόμενη για το μέλλον, ειδικότερα υπό το πρίσμα της αύξησης των επιθέσεων σε όγκο και ευφυΐα που αναμένεται καθώς αυξάνονται οι αντίστοιχες υποδομές. Αντίστοιχα, ο έλεγχος ισχύος υπό την έκφανση του Ελέγχου Τοπολογίας εμφανίζεται ως μια κατάλληλη μέθοδος για την αντιμετώπιση πολλών προβλημάτων και τελικά την αποδοτικότερη προστασία αυτοργανούμενων δικτύων ευρείας ή μικρότερης κλίμακας.