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Security for SDN environments with P4

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Summary:As redes definidas por sofware (SDN) separam o data plane do control plane, onde o controlo é exercido pelo controlador SDN. Assim, estes controladores têm a visão completa da rede.A linguagem de programação P4 traz uma nova série de novas possibilidades sobre a forma como os pacotes são processados no data plane que já não são definidas pelo fabricante, mas sim pelo programa P4. Isto permite que as aplicações funcionem no data plane e como tal podem funcionar à velocidade da linha, com grande vantagem para as funcionalidades de segurança. Funções como controlo de acesso, privacidade, encriptação ou defesa integrada, podem ser asseguradas pelo data plane programável, descongestionando assim o control plane. Uma consequência de o data plane tomar a cargo as funcionalidades de segurança é que se torna mais difícil ao controlador verificar se o comportamento do dataplane corresponde às políticas de segurança.Este trabalho investiga como uma função em P4 a correr no data plane, o P4-INT,pode ser usado como uma controlo de segurança numa rede P4, como pode ser atacado e como pode ser protegido. Nesta tese foi desenvolvida uma rede em Mininet e em P4Pi com INT-MD e switches BMv2. Nesta rede foi também configurado um colector de INT com InfluxDB e um painel Grafana. Esta solução foi testada como um possível controlo de segurança, na qual foram executados alguns cenários. Dado o valor de uma solução SDN com INT para a defesa, foi também testado como poderia ser atacado e defendido. Devido às vulnerabilidades encontradas neste rede INT, são propostas algumas melhorias.
Main Authors:Pires, Rui Manuel Marques
Subject:SDN segurança P4 INT plano de dados SDN security P4 INT data plane
Year:2023
Country:Portugal
Document type:master thesis
Access type:open access
Associated institution:Universidade de Coimbra
Language:English
Origin:Estudo Geral - Universidade de Coimbra
Description
Summary:As redes definidas por sofware (SDN) separam o data plane do control plane, onde o controlo é exercido pelo controlador SDN. Assim, estes controladores têm a visão completa da rede.A linguagem de programação P4 traz uma nova série de novas possibilidades sobre a forma como os pacotes são processados no data plane que já não são definidas pelo fabricante, mas sim pelo programa P4. Isto permite que as aplicações funcionem no data plane e como tal podem funcionar à velocidade da linha, com grande vantagem para as funcionalidades de segurança. Funções como controlo de acesso, privacidade, encriptação ou defesa integrada, podem ser asseguradas pelo data plane programável, descongestionando assim o control plane. Uma consequência de o data plane tomar a cargo as funcionalidades de segurança é que se torna mais difícil ao controlador verificar se o comportamento do dataplane corresponde às políticas de segurança.Este trabalho investiga como uma função em P4 a correr no data plane, o P4-INT,pode ser usado como uma controlo de segurança numa rede P4, como pode ser atacado e como pode ser protegido. Nesta tese foi desenvolvida uma rede em Mininet e em P4Pi com INT-MD e switches BMv2. Nesta rede foi também configurado um colector de INT com InfluxDB e um painel Grafana. Esta solução foi testada como um possível controlo de segurança, na qual foram executados alguns cenários. Dado o valor de uma solução SDN com INT para a defesa, foi também testado como poderia ser atacado e defendido. Devido às vulnerabilidades encontradas neste rede INT, são propostas algumas melhorias.

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