Ασφάλεια Παθητικών Οπτικών Δικτύων
Creators: name: Τσομπάνογλου, Πολυξένη Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Οπτικό τερματικό γραμμής
Οπτική μονάδα δικτύου
Παθητικό οπτικό δίκτυο
Optical Line Terminal
Optical Network Unit
Passive Optical Network

description: Ένα Ethernet παθητικό οπτικό δίκτυο (Ethernet Passive Optical Network, EPON) θεωρείται ότι είναι η πιο διαδεδομένη τεχνολογία των οπτικών δικτύων πρόσβασης εξαιτίας της αρχιτεκτονικής του, καθώς αποτελεί την οικονομικότερη λύση στο πρόβλημα της αυξανόμενης ζήτησης εύρους ζώνης από τους χρήστες που συνδέονται στο δίκτυο. Στο δίκτυο ΕΡΟΝ οι οπτικές μονάδες δικτύου (Optical Network Units, ONUs) που συνδέονται επιβαρύνουν τη συνολική κατανάλωση του δικτύου. Παράλληλα, το ΕΡΟΝ είναι ένα ανοικτό και διαμοιραζόμενο δίκτυο κοινού μέσου με ανεξάρτητους χρήστες, το οποίο ευνοεί τα ευπαθή σημεία ασφάλειας και την πιθανότητα επίθεσης. Σε αυτήν την εργασία θα παρουσιάσουμε την επίθεση κλοπής υπηρεσίας (Theft of Service, ToS) σε ένα EPON στο οποίο εφαρμόζεται μια τεχνική προγραμματισμού λειτουργίας ύπνου (Sleep Mode Scheduling Technique) σε μια ONU που περιλαμβάνει στην λειτουργία της έναν μηχανισμό λειτουργίας ύπνου. Στόχος είναι η κατασκευή ενός μοντέλου Μαρκοβιανής αλυσίδας συνεχούς χρόνου (Continuous-Time Markov Chain, CTMC), με τη χρήση του ελεγκτή μοντέλου Prism. Αρχικά, λαμβάνονται υπόψιν οι παράμετροι του EPON στο οποίο εφαρμόζονται παράμετροι που μοντελοποιούν την τεχνική προγραμματισμού λειτουργίας ύπνου και την επίθεση κλοπής υπηρεσίας. Έπειτα, παράγονται ποσοτικά αποτελέσματα μέσω της τυπικής τεχνικής επαλήθευσης, probabilistic model checking, που εξηγούν και αναλύουν τη λειτουργία του ΕΡΟΝ ως προς την μετάδοση των πακέτων στο καθοδικό και ανοδικό κανάλι μετάδοσης και ως προς την κατανάλωση ενέργειας του δικτύου. Τέλος, προκύπτουν συμπεράσματα που επιδεικνύουν την αναγκαιότητα εφαρμογής αντιμέτρων σε ένα ΕΡΟΝ.
description: Ethernet Passive Optical Network (EPON) is considered as the best candidate for access network technology because of its architecture, as it is the most cost-effective solution to the growing bandwidth demands by users connected to the network. In an EPON, Optical Network Units (ONUs) that are connected to the network, burden the overall network consumption. At the same time, EPON is an open and shared media network with irrelative users, which enhances vulnerabilities and the probability of being attacked. In this paper, we will present Theft of Service (ToS) attack to an EPON in which a sleep mode scheduling technique is applied to an ONU that includes a sleep mode mechanism in its operation. The goal is to construct a Continuous-Time Markov Chain (CTMC) model using the Prism model checker. Initially, considering EPON parameters, parameters that model the sleep mode scheduling technique and attack theft the service are applied. Then, quantitative results are generated through the formal probabilistic model checking verification technique that explain and analyze the operation of EPON in transmitting packets to downstream and upstream transmission channels and network power consumption. Finally, conclusions are resulted that demonstrate the need to apply countermeasures to an EPON.