Packet Entropy Analizi ile Zararlı Tespit

Paket Entropisi Nedir?​

Paket entropisi, bir ağ paketi içindeki verinin rastgelelik derecesini ölçen matematiksel bir kavramdır. Bilgi teorisinin temel taşlarından biri olan Shannon entropisi prensiplerine dayanır. Basitçe ifade etmek gerekirse, bir verinin içindeki bitlerin ne kadar tahmin edilemez olduğunu gösterir. Düşük entropili veriler genellikle tekrar eden desenlere sahiptir, örneğin sıkıştırılmamış metin dosyaları veya belirli protokol başlıkları. Aksine, yüksek entropili veriler daha rastgele bir yapı sergiler; bu durum genellikle sıkıştırılmış veya şifrelenmiş verilerde gözlemlenir. Ağ trafiğini analiz ederken, her bir paketin veya veri akışının entropi değeri, o verinin doğası hakkında önemli ipuçları sunar. Örneğin, şifreli bir dosya transferi ile basit bir web sayfası ziyaretinin entropi değerleri birbirinden oldukça farklı olacaktır.

Zararlı Yazılım Tespitinde Entropinin Önemi​

Zararlı yazılımlar, genellikle tespit edilmekten kaçınmak amacıyla ağ iletişimlerini şifreler veya gizler. Bu şifreleme veya gizleme teknikleri, ağ üzerinden gönderilen paketlerin içeriklerinin rastgeleliğini artırır. Başka bir deyişle, zararlı yazılım trafiği genellikle yüksek entropi değerleri gösterir. Normal ağ trafiği, örneğin standart web gezintileri veya dosya paylaşımları, genellikle daha düşük ve daha öngörülebilir entropi seviyelerine sahiptir. Bu nedenle, bir ağdaki anormallikleri ve potansiyel zararlı aktiviteleri saptamak için paket entropisini bir gösterge olarak kullanmak oldukça etkilidir. Entropi analizi, zararlı yazılımların gizli tüneller, komuta-kontrol (C2) iletişimi veya veri sızdırma girişimleri gibi davranışlarını erken aşamada belirlememize yardımcı olur.

Paket Entropi Analizi Nasıl Çalışır?​

Paket entropi analizi, ağdan geçen her bir paketin veri yükünü (payload) alarak başlar. Ardından, bu veri yükünün rastgelelik derecesini hesaplamak için matematiksel algoritmalar, genellikle Shannon entropi formülü uygulanır. Analizör, her pakete veya belirli bir süre dilimindeki tüm paketlere ait bir entropi puanı atar. Daha sonra, bu entropi puanları önceden belirlenmiş normal trafik davranışlarıyla karşılaştırılır. Ağdaki normal entropi seviyeleri için bir taban çizgisi oluşturulur. Bu taban çizgisinden önemli ölçüde sapan veya belirli bir eşiği aşan entropi değerleri, potansiyel olarak kötü amaçlı faaliyetlerin bir işareti olarak kabul edilir. Bu süreç genellikle gerçek zamanlı olarak izleme yazılımları veya özel ağ güvenlik cihazları tarafından gerçekleştirilir.

Kötü Amaçlı Desenleri Tanımlama Yöntemleri​

Kötü amaçlı desenleri tanımlarken, paket entropisi analizi birkaç farklı yöntem kullanır. En temel yöntem, belirli bir eşik değeri belirlemektir; bu eşiği aşan herhangi bir entropi değeri anormallik olarak işaretlenir. Örneğin, normalde düşük entropiye sahip olması beklenen bir trafik türü aniden yüksek entropi sergilemeye başladığında bu durum şüpheli kabul edilir. Ek olarak, davranışsal analizler yapılır; bu, zaman içindeki entropi değişimlerini izlemeyi içerir. Ani ve sürekli yüksek entropi artışları, zararlı yazılımın büyük miktarda şifreli veri aktardığına veya gizli iletişim kurduğuna işaret edebilir. Entropi verileri, aynı zamanda, bilinen zararlı yazılım imzaları veya diğer ağ trafiği göstergeleriyle birleştirilerek, alarmın doğruluğu artırılabilir ve yanlış pozitifler azaltılabilir.

Analizin Zorlukları ve Sınırlamaları​

Paket entropisi analizinin etkinliğine rağmen, bazı zorlukları ve sınırlamaları bulunmaktadır. En büyük zorluklardan biri, meşru şifreli trafiğin (örneğin HTTPS, VPN bağlantıları) de doğal olarak yüksek entropi değerleri sergilemesidir. Bu durum, analizin yanlış pozitif alarmlar üretmesine neden olabilir. Bu nedenle, entropi analizi tek başına yeterli değildir ve diğer güvenlik kontrolleriyle desteklenmelidir. Başka bir kısıtlama, zararlı yazılımların entropi analizi tekniklerinden kaçınmaya çalışarak trafiklerini daha az rastgele göstermeye çalışmalarıdır. Ayrıca, çok küçük boyutlu paketlerin veya çok kısa süreli iletişimlerin entropi değerleri, istatistiksel olarak anlamlı sonuçlar vermeyebilir. Bu durum, analizin hassasiyetini etkileyebilir.

Diğer Güvenlik Araçlarıyla Entegrasyon​

Paket entropisi analizi, tek başına bir sihirli değnek değildir. En yüksek verimliliği sağlamak için diğer siber güvenlik araçlarıyla entegre edilmesi gerekir. Örneğin, bir güvenlik bilgi ve olay yönetimi (SIEM) sistemiyle birleştirildiğinde, entropi anomalileri diğer güvenlik uyarıları, günlükler ve tehdit istihbaratıyla korele edilebilir. Bir saldırı tespit ve önleme sistemi (IDS/IPS) ile birlikte kullanıldığında, entropi analizinden gelen bir uyarı, şüpheli trafiği daha yakından incelemek veya otomatik olarak engellemek için tetikleyici olabilir. Ek olarak, sanal ortam (sandbox) analizi ile entegrasyon, entropi anormalliği gösteren dosyaların veya bağlantıların daha detaylı incelenmesine olanak tanır. Sonuç olarak, bu bütünsel yaklaşım, tehditleri daha doğru bir şekilde tespit etmeyi ve yanıt sürelerini hızlandırmayı sağlar.

Siber Güvenlikte Entropi Analizinin Geleceği​

Siber güvenlik alanında paket entropisi analizinin geleceği oldukça parlaktır ve sürekli evrim geçirmektedir. Makine öğrenimi ve yapay zeka tekniklerinin entegrasyonu, analizin doğruluğunu ve verimliliğini önemli ölçüde artırmaktadır. Bu teknolojiler, normal ağ trafiği desenlerini daha dinamik bir şekilde öğrenerek ve adapte olarak yanlış pozitifleri azaltmaya yardımcı olur. Ayrıca, entropi analizi, henüz bilinmeyen (sıfır gün) tehditleri ve gelişmiş kalıcı tehditleri (APT) tespit etmede kritik bir rol oynamaktadır. Gelecekte, daha akıllı algoritmalar, paket entropisini diğer bağlamsal bilgilerle (kullanıcı davranışları, uygulama profilleri) birleştirerek daha sofistike tehdit avcılığı ve proaktif savunma stratejileri geliştirecektir. Bu sayede, entropi analizi, modern ağ güvenliğinin vazgeçilmez bir bileşeni haline gelecektir.