Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Performance evaluation of security mechanisms in Cloud Networks
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT), Communication Systems, CoS. (Radio Systems Laboratory/CCS)
2012 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Infrastructure as a Service (IaaS) is a cloud service provisioning model which largely focuses on data centre provisioning of computing and storage facilities. The networking aspects of IaaS beyond the data centre are a limiting factor preventing communication services that are sensitive to network characteristics from adopting this approach. Cloud networking is a new technology which integrates network provisioning with the existing cloud service provisioning models thereby completing the cloud computing picture by addressing the networking aspects. In cloud networking, shared network resources are virtualized, and provisioned to customers and end-users on-demand in an elastic fashion. This technology allows various kinds of optimization, e.g., reducing latency and network load. Further, this allows service providers to provision network performance guarantees as a part of their service offering. However, this new approach introduces new security challenges. Many of these security challenges are addressed in the CloNe security architecture.

This thesis presents a set of potential techniques for securing different resource in a cloud network environment which are not addressed in the existing CloNe security architecture. The thesis begins with a holistic view of the Cloud networking, as described in the Scalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL) project, along with its proposed architecture and security goals. This is followed by an overview of the problems that need to be solved and some of the different methods that can be applied to solve parts of the overall problem, specifically a comprehensive, tightly integrated, and multi-level security architecture, a key management algorithm to support the access control mechanism, and an intrusion detection mechanism. For each method or set of methods, the respective state of the art is presented. Additionally, experiments to understand the performance of these mechanisms are evaluated on a simple cloud network test bed.

The proposed key management scheme uses a hierarchical key management approach that provides fast and secure key update when member join and member leave operations are carried out. Experiments show that the proposed key management scheme enhances the security and increases the availability and integrity.

A newly proposed genetic algorithm based feature selection technique has been employed for effective feature selection. Fuzzy SVM has been used on the data set for effective classification. Experiments have shown that the proposed genetic based feature selection algorithm reduces the number of features and hence decreases the classification time, while improving detection accuracy of the fuzzy SVM classifier by minimizing the conflicting rules that may confuse the classifier. The main advantages of this intrusion detection system are the reduction in false positives and increased security.

Abstract [sv]

Infrastructure as a Service (IaaS) är en Cloudtjänstmodell som huvudsakligen är inriktat på att tillhandahålla ett datacenter för behandling och lagring av data. Nätverksaspekterna av en cloudbaserad infrastruktur som en tjänst utanför datacentret utgör en begränsande faktor som förhindrar känsliga kommunikationstjänster från att anamma denna teknik. Cloudnätverk är en ny teknik som integrerar nätverkstillgång med befintliga cloudtjänstmodeller och därmed fullbordar föreställningen av cloud data genom att ta itu med nätverkaspekten.  I cloudnätverk virtualiseras delade nätverksresurser, de avsätts till kunder och slutanvändare vid efterfrågan på ett flexibelt sätt. Denna teknik tillåter olika typer av möjligheter, t.ex. att minska latens och belastningen på nätet. Vidare ger detta tjänsteleverantörer ett sätt att tillhandahålla garantier för nätverksprestandan som en del av deras tjänsteutbud. Men denna nya strategi introducerar nya säkerhetsutmaningar, exempelvis VM migration genom offentligt nätverk. Många av dessa säkerhetsutmaningar behandlas i CloNe’s Security Architecture. Denna rapport presenterar en rad av potentiella tekniker för att säkra olika resurser i en cloudbaserad nätverksmiljö som inte behandlas i den redan existerande CloNe Security Architecture.

Rapporten inleds med en helhetssyn på cloudbaserad nätverk som beskrivs i Scalable and Adaptive Internet Solutions (SAIL)-projektet, tillsammans med dess föreslagna arkitektur och säkerhetsmål. Detta följs av en översikt över de problem som måste lösas och några av de olika metoder som kan tillämpas för att lösa delar av det övergripande problemet. Speciellt behandlas en omfattande och tätt integrerad multi-säkerhetsarkitektur, en nyckelhanteringsalgoritm som stödjer mekanismens åtkomstkontroll och en mekanism för intrångsdetektering. För varje metod eller för varje uppsättning av metoder, presenteras ståndpunkten för respektive teknik. Dessutom har experimenten för att förstå prestandan av dessa mekanismer utvärderats på testbädd av ett enkelt cloudnätverk.

Den föreslagna nyckelhantering system använder en hierarkisk nyckelhantering strategi som ger snabb och säker viktig uppdatering när medlemmar ansluta sig till och medlemmarna lämnar utförs. Försöksresultat visar att den föreslagna nyckelhantering system ökar säkerheten och ökar tillgänglighet och integritet.

En nyligen föreslagna genetisk algoritm baserad funktion valet teknik har använts för effektiv funktion val. Fuzzy SVM har använts på de uppgifter som för effektiv klassificering. Försök har visat att den föreslagna genetiska baserad funktion selekteringsalgoritmen minskar antalet funktioner och därmed minskar klassificering tiden, och samtidigt förbättra upptäckt noggrannhet fuzzy SVM klassificeraren genom att minimera de motstående regler som kan förvirra klassificeraren. De främsta fördelarna med detta intrångsdetekteringssystem är den minskning av falska positiva och ökad säkerhet.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 85 p.
Series
Trita-ICT-EX, 2012:174
Keyword [en]
Cloud Networks, Key management, mobile agent, telco cloud, open flow, Intrusion Detection System (IDS), Genetic Algorithm (GA), Fuzzy Support Vector Machine (FSVM), tenfold cross validation
National Category
Communication Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-99464OAI: oai:DiVA.org:kth-99464DiVA: diva2:542230
Subject / course
Communications Systems
Educational program
Master of Science -Communication Systems
Presentation
2012-07-25, Seminar room "Motola", Isafjordsgatan 22, Kista, 13:00 (English)
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-07-31 Created: 2012-07-30 Last updated: 2013-09-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2810 kB)1792 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 2810 kBChecksum SHA-512
2704a08cac249e0aec5502c9ee4eccb6229b9637148c38b572384b9b28ab128d44316d3456f2f65d873ddba4f5e0e338f4dafaba5da91aa0a03611c55b62fcf1
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Kannan, Anand
By organisation
Communication Systems, CoS
Communication Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1792 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 1020 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf