Створення системи інтерактивного навчання з кібербезпеки з використанням симуляційних середовищ

Abstract

У кваліфікаційній роботі магістра розроблено інтерактивну симуляційну систему для навчання з кібербезпеки, яка базується на використанні гіпервізора першого типу XEN та платформи Security Onion. Система дозволяє моделювати реальні сценарії кіберзагроз, аналізувати наслідки атак та розробляти оптимальні методи захисту. У першому розділі роботи проведено огляд існуючих симуляційних середовищ для навчання з кібербезпеки, таких як Check Point Cyber Range, Cyberbit Range, RangeForce та інших. Досліджено можливості гіпервізорів для створення ефективних віртуальних середовищ. Описано різні типи кіберзагроз. У другому розділі представлено архітектуру розробленого симуляційного середовища. Описано налаштування гіпервізора XEN (XCP-NG) та розгортання ключових компонентів: віртуального маршрутизатора MikroTik CHR, серверів Ubuntu Linux та Kali Linux, а також платформи Security Onion з інтегрованими інструментами Suricata, Zeek та Kibana. У третьому розділі здійснено моделювання різних типів атак та тестування системи виявлення вторгнень Suricata, яка успішно виявила та зареєструвала аномальну активність. За допомогою Kibana було візуалізовано зібрані дані, що дозволило провести детальний аналіз інцидентів та оцінити ефективність налаштованих правил. Результати дослідження підтверджують, що розроблена симуляційна система є ефективним інструментом для навчання та дослідження в галузі кібербезпеки. In the master's thesis was developed an interactive simulation system for cybersecurity training based on the XEN hypervisor of the first type and the Security Onion platform. The system allows to simulate real-life cyber threat scenarios, analyse the consequences of attacks and develop optimal protection methods. The first section of the paper reviews existing simulation environments for cybersecurity training, such as Check Point Cyber Range, Cyberbit Range, RangeForce, and others. The capabilities of hypervisors for creating effective virtual environments were investigated. Different types of cyber threats were described. The second section presents the architecture of the developed simulation environment. It also describes the configuration of the XEN hypervisor (XCP-NG) and the deployment of key components: the MikroTik CHR virtual router, Ubuntu Linux and Kali Linux, as well as the Security Onion platform with integrated Suricata, Zeek and Kibana tools. In the third section, various types of attacks were simulated and the Suricata intrusion detection system was tested, which successfully detected and logged anomalous activity. Kibana was used to visualise the collected data, which allowed for a detailed analysis of incidents and evaluation of the effectiveness of the configured rules. The results of the study confirm that the developed simulation system is an effective tool for training and research in the field of cybersecurity.