Birliktelik Kural Analizi Tabanlı İzleme ve Bayes Ağları ile Operasyonel Teknoloji Sistemlerinde Siber Güvenlik Analizi

Authors : Volkan ALTUNTAŞ

Pages : 498-505

Doi:10.31590/ejosat.800954

View : 11 | Download : 7

Publication Date : 2020-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Artan teknoloji kullanımı ve sistemler arası entegrasyonun getirdiği kullanım kolaylığına ek olarak oluşan güvenlik açıkları günümüzde siber güvenliğin önemini artırmaktadır. Hükümetler, askeri, kurumsal, finans veya tıbbi kuruluşlar güvenlik tehdidi altında bulunmaktadır. Yaygınlaşan teknolojiyle beraber güvenli olmayan bilgisayar sistemleri, yıkıcı kesintilere, hassas bilgilerin ifşasına ve sahtekârlıklara yol açabilir. Endüstriyel varlıkların izlendiği ve kontrol edildiği sistemler Operasyonel Teknoloji (OT) olarak adlandırılır. Denetleyici Kontrol (PLC) ve Veri Toplama (SCADA) sistemleri OT sistem örneklerindendir. Bu sistemlere yapılan saldırılar, hayati önem taşıyan temel hizmetlerin sunulmasını engelleyebilir, ciddi ekonomik veya sosyal sonuçlara yol açabilir. Yapılarına güvenlik mekanizmalarının uygulanamayışı veya sahip oldukları eski bilişim teknolojilerinin yenilememesi sebepleri ile OT sistemler siber saldırılara karşı en savunmasız sistemlerdir. Bu çalışma kapsamında OT sistemleri için saldırı tespit ve uyarı sistemi geliştirilmiştir. OT sistemlerin mevcut durumu göz önüne alınarak tasarlanan sistem veri erişimini OPC sunucu üzerinden yapmakta ve bu sayede tüm OT sistemlerine minimum değişiklik ile bağlantı sağlayabilecek yapıdadır. OT sistemde meydana gelen işlemlerin algılanması ve analiz edilebilmesi için birliktelik analizi tabanlı aktivite kayıt oluşturma algoritması geliştirilmiş. Geliştirilen bu algoritma ile OT süreç bilgisi olmadan tüm aktivitelerin yorumlanabilmesine olanak sağlanmıştır. Oluşan aktivite bilgilerinin analizi için Bayes ağ tabanlı bir öğrenme sistemi tasarlanmıştır. Bu sistem sayesinde elde edilen kayıtlardan Bayes ağları oluşturulmakta ve sistem çalışma anında oluşan tüm aktiviteler değerlendirilerek olasılıklarına göre “Güvenli”, “Riskli” ve “Siber Saldırı” olarak gruplandırılmakta ve OT yetkililerine sunulmaktadır. Önerilen sistem her tür OT aktivitesine adapte olabilecek yapıdadır. Sistem mimari yapısı gereği sadece siber saldırı kategorisindeki işlemleri tespit etmekte kalmayıp sistemde yetkili kişilerin hatalı yâda kasıtlı müdahale veya program değişimlerini de algılayabilmektedir. Deneysel çalışmalarımız OT sisteme yapılan her türlü saldırının tespit edilebildiğini göstermektedir. Bu çalışma OT davranışlarının modellenerek öğrenildiği ve anormal davranışların tespit edilerek siber saldırıların tespit edildiği ilk çalışmadır.
Keywords : Siber Güvenlik, Operasyonel Teknolojiler, Akıllı Sistemler, Makine Öğrenmesi