G-Fox Erebor BridNet

L'environnement virtuel BridNet

"On a different level though, and perhaps as a base, security professionals would benefit through a larger understanding of basic concepts in modeling such as levels of abstraction, logical versus physical entities, objects attributes, and scripting."
Saunders J.H., The Case for Modeling and Simulation of Information Security

La plate-forme BridNet ("BridNet - hybBrid Network") a été conçue dans le but de permettre l'étude de la sécurité des systèmes complexes que sont les systèmes d'information. Se basant sur les concepts de simulation et de simulation hybride au sens du couplage entre le réel et le virtuel, ses objectifs sont de fournir un environnement virtuel d'expérimentation adapté aux futurs professionnels oeuvrant dans le domaine des systèmes d'information et de leur sécurité.

Cet outil repose sur le concept d'étude de la complexité dans un laboratoire virtuel et par l'expérimentation in virtuo. La simulation des systèmes d'information ainsi considérée permet à l'utilisateur spectateur-acteur-créateur d'observer, d'interrompre ou de perturber le système étudié, mais aussi de tester l'adaptabilité du modèle en fonctionnement et son interopérabilité avec les systèmes environnants.

L'environnement BridNet permet la conception de systèmes d'information virtuels, et leur interaction avec d'autres systèmes d'information réels ou virtuels de manière transparente. En ce sens cet outil peut être vu comme un "honeynet" [Spitzner 02] [Spitzner 03] [Stella 04] d'un point de vue du système réel en interaction avec lui.

Mise en oeuvre technique

Afin de répondre aux objectifs d'expérimentation in virtuo, d'immersion et d'interaction de l'apprenant dans et avec le modèle simulé, il a été développé diverses représentations de ce modèle. C'est ainsi que différentes IHM et vues du modèle ont été créées, dont une en 2D facilitant l'interaction  et la visualisation de l'organisation du modèle, et une en 3D permettant  d'appréhender la représentation physique des éléments du système, par immersion dans le modèle simulé.

L'interaction avec les modèles réalisée, il restait à mettre en oeuvre le couplage hybride réel/virtuel. Cette partie assez délicate, puisque coeur du système, a nécessité l'écriture d'une pile réseau simplifiée. Il aurait en effet été raisonnablement impossible et inutile de réécrire une pile complète. L'usage du mode promiscuous permettant le transfert des flux du système réel à cette pile réseau (reliée logiquement aux autres entités du modèle simulé), et inversement, permet dès lors le couplage réel/virtuel attendu. Une pile réseau virtuelle est alors disponible à chaque élément du modèle simulé qui doit être relié au réseau réel.

Les difficultés techniques et les fonctionnalités désirées liées à la gestion du temps au niveau du déroulement de la simulation ont donné naissance à deux modes de fonctionnement temporel : les modes "temps réel" et "temps virtuel". Deux ordonnanceurs ont donc été implémentés, l'un permettant un fonctionnement "temps réel" best-effort, dont l'objectif est d'assurer au mieux la cohérence temporelle d'un modèle simulé avec un système réel, l'autre permettant une dilatation du temps et ainsi l'observation des événements liés principalement au modèle.

Fonctionnalités

La mise en oeuvre technique permet déjà d'avoir un aperçu des fonctionnalités de la plate-forme : interaction, immersion, couplage hybride réel/virtuel, fonctionnement ``temps réel''/``temps virtuel''.

Afin de rendre plus crédible et fonctionnel le réseau du point de vue extérieur, des mécanismes ont été intégrés pour gérer la disponibilité de services, simulés sur chaque entité du modèle. Il est alors possible de rediriger des flux réseau vers des services virtuels, ou encore, tout comme sur honeyd, de rediriger des flux vers des scripts ou applications système.

La plate-forme étant également orientée formation et étude de systèmes, d'autres mécanismes et fonctionnalités ont été implémentés afin de d'aider à la compréhension du modèle en fonctionnement. Un système de détection d'intrusions basé sur Snort a été mis en place, permettant de générer et de visualiser les alertes en cas d'attaque circulant dans le modèle simulé. De plus, chaque entité du modèle a la  possibilité d'enregistrer les flux réseau reçus pour analyse ultérieure. Ces flux sont alors enregistrés au format "pcap", ce qui permet l'utilisation d'outils externes tels que tcpdump ou ethereal pour étudier à postériori les flux ayant circulé dans le réseau virtuel.

Diverses autres fonctionnalités purement applicatives ont également été développées, visant à simplifier l'utilisation de l'application, ou son administration. Par exemple, les mécanismes de sérialisation/désérialisation qui permettent l'enregistrement/chargement de systèmes virtuels, ainsi que de modèles de systèmes (appelés "templates") pré-enregistrés par les utilisateurs; ou encore le gestionnaire d'authentification centralisé, qui permet de restreindre l'accès à l'application ou à la base des modèles.

De nombreuses autres fonctionnalités et améliorations, telles que l'usage des outils existant depuis le modèle simulé, sont à l'état expérimental ou en prévision, mais ouvrent des perspectives prometteuses.

Représentation 2D du système virtuel
Représentation 2D du système virtuel

Représentation 3D du système virtuel
Représentation 3D du système virtuel

Aperçu de l'IHM BridNet
Aperçu de l'Interface Homme Machine (IHM) BridNet

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