Java programlama çevrelerinde süreç gözetleme ve bir saldırı tespit sisteminin gerçeklenmesi

Abstract

UNIX ve türevi işletim sistemlerinde bulunan süreç izleme mekanizmaları sistem saldırılarının tespiti ve programların davranışının modellenmesi gibi çok çeşitli amaçlar için yaygın olarak kullanılırlar. Birçok bilimsel çalışmada süreç eylemlerinin belirlenmesi izleme mekanizmaları yardımıyla yakalanan sistem çağrıları üzerine dayandırılır. Gerçekten sistem çağrıları dizisi ve onların verileri analiz edilerek izlenen sürecin gerçekleştireceği eylemlerin ortaya çıkarılması mümkündür. Süreçlerin yönetimi doğrudan işletim sistemleri tarafından yapıldığı için bir süreç izleme faaliyeti işletim sistemi ile işbirliğine ihtiyaç duyar. Bununla birlikte, günümüz UNIX sistemleri bu işbirliğinin sadece C/C++ programlama çevrelerinden yapılmasını desteklemektedirler. Bu çalışmanın amacı süreç izleme işleminin Java programlama çevresi ile gerçekleştirilebilmesidir. UNIX işletim sistemlerinde süreç izleme gereksinimleri için kullanılan /proc dosya sisteminin Java programlama çevresine entegrasyonunu sağlayan bir çatı geliştirilmiştir. Bir sürecin izlenebilmesi, işletim sistemiyle etkileşimini, yani yerel sistem fonksiyonlarının kullanımını kapsadığı için süreç izleyen programların yazımı ileri düzeyde sistem programlama deneyimi gerektirmektedir. Diğer yandan, modern UNIX sistemlerinde süreç izleme gereksinimleri sadece C/C++ programlama çevrelerinden karşılanabilmektedir. Geliştirilen çatıda Java tarafından tedarik edilen JNI yardımıyla C/C++ çevrelerine erişim sağlanarak süreç izleme mekanizmasının kolay bir kullanımı gerçekleştirilmiştir. Bunun sonucu olarak, her bir programcı kendi ihtiyacına göre UNIX sistem süreçlerinin farklı denetimlerini icra eden programları Java dilinde kodlayabilecektir. Sistem çağrılarının kullanıldığı en önemli alanlardan birisi saldırı tespit sistemleridir. Geliştirilen çatıyı kullanarak basit bir saldırı tespit sistemi Java ortamında gerçekleştirilmiştir. Process tracing mechanisms which are provided by UNIX and its derivative operating systems are extensively used for many various purposes such as attack&intrusion detection and model behavior of programs. In many academic researches, the determination of process activities are based on system calls which can be catched through the tracing mechanisms. Indeed, it is possible that the activities the traced process is to carry out is determined by analyzing system calls sequences and their data. Since the processes execute under the control of the operating system, a process monitoring task requires collaboration with the operating system. However, modern UNIX operating systems support this collaboration only through C/C++ programming environments. The aim of this study is to ensure that process tracing tasks can be accomplished through Java programming environment. A framework is developed, in order to integrate the /proc file system used for process tracing requirements in UNIX operating systems into Java programming environment. The task of process tracing involves the experience of advanced system programming because it needs an interaction with the operating system, that is, the usage of the local system primitives. On the other hand, in modern UNIX systems, the process tracing requirements are provided only through C/C++ environments. In the developed framework, an easy use of the process tracing mechanism is made by accessing C/C++ environments via the JNI provided by Java language. Thus, each programmer will be able to code programs in Java language, which evaluate the activities of UNIX processes from different perspectives. One of the most important study fields in which system calls are traced and evaluated is intrusion detection systems. Using the developed framework, a simple intrusion detection system is implemented in Java environment.