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Lista de protocolo (automático) herramientas/métodos/enfoques de ingeniería inversa para protocolos de red

Esta es una colección de 71 artículos científicos sobre los métodos y herramientas de ingeniería inversa (pre) de protocolo (automático). Los documentos se clasifican en diferentes grupos para que sea más fácil obtener una descripción general de las soluciones existentes basadas en el problema que desea abordar.

La colección se basa en las siguientes tres encuestas y se extendió después:

• J. Narayan, SK Shukla y TC Clancy, "Una encuesta de herramientas de ingeniería inversa de protocolo automático", ACM Computing Surveys, vol. 48, no. 3, págs. 1–26, febrero de 2016, doi: 10.1145/2840724. Pdf
• J. Duchêne, C. Le Guernic, E. Alata, V. Nicometette y M. Kaâniche, "Herramientas de ingeniería inversa de protocolo de estado de redes", Journal of Computer Virology and Hacking Techniques, vol. 14, no. 1, págs. 53–68, febrero de 2018, doi: 10.1007/s11416-016-0289-8. Pdf
• BD Sija, Y.-H. Goo, K.-S. Shim, H. Hasanova y M.-S. Kim, "Una encuesta de enfoques, métodos y herramientas de ingeniería inversa de protocolo automático en la vista de entradas y salidas", Security and Communication Networks, vol. 2018, pp. 1–17, 2018, doi: 10.1155/2018/8370341. Pdf

Además, hay una encuesta muy extensa que se centra en los métodos y enfoques de las herramientas previas que se basan en trazas de red. El trabajo de Kleber et al. es un excelente punto de partida para ver lo que ya se probó y para los casos de uso que funciona mejor un método.

• S. Kleber, L. Maile y F. Kargl, "Encuesta de algoritmos de ingeniería inversa de protocolos: descomposición de herramientas para el análisis de tráfico estático", IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 21, no. 1, pp. 526–561, 2019, doi: 10.1109/comst.2018.2867544. Pdf

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Tabla de contenido

• Descripción general
• Entrada y salida
• Protocolos probados
• Código fuente
• Referencias

Descripción general ↑

Nombre	Año	Enfoque utilizado
Pip [1]	2004	Detección de palabras clave y alineación de secuencias basada en Needleman y Wunsch 1970 y Smith y Waterman 1981; Este enfoque fue aplicado y extendido por muchos siguientes documentos.
GAPA [2]	2005	Analizador de protocolos y lenguaje abierto que utiliza la especificación del analizador de protocolo La especificación de la especificación → está destinada a integrarse en el monitoreo y el análisis de las herramientas
Scriptgen [3]	2005	Agrupación y mensajes de agrupación, encuentre bordes de grupos a grupos para poder reproducir mensajes una vez que llega un mensaje similar
Roleplayer [4]	2006	Alineación de secuencia de byte-wise (encuentre campos variables en mensajes) y se agrupe con la simplificación FSM
Ma et al. [5]	2006	Por favor revise
Ffe/x86 [6]	2006	Por favor revise
Reproductor [7]	2006	Por favor revise
Descubridor [8]	2007	Tokenización de mensajes, agrupación recursiva para encontrar formatos, fusionar formatos similares
Polyglot [9]	2007	Análisis dinámico de contaminación
Pext [10]	2007	Clustering de mensajes para crear gráfico FSM y simplificar el gráfico FSM
Rosetta [11]	2007	Por favor revise
Autoformato [12]	2008	Análisis dinámico de contaminación
Tupni [13]	2008	Análisis dinámico de contaminación; Busque bucles para identificar límites dentro de los mensajes
Aumento [14]	2008	Por favor revise
Configre [15]	2008	Por favor revise
Reformato [16]	2009	Análisis dinámico de contaminación, especialmente los protocolos encriptados para buscar operaciones bit a bit y aritméticas
Prospex [17]	2009	Análisis dinámico de contaminación con la siguiente agrupación de mensajes, opcionalmente proporciona candidatos fuzzantes para el fuzzador de durazno
Xiao et al. [18]	2009	Por favor revise
Trifilo et al. [19]	2009	Medir variaciones de bytes en mensajes alineados
Antunes y nevos [20]	2009	Por favor revise
Despachador [21]	2009	Análisis dinámico de contaminación (sucesor de Polyglot usando envío en lugar de mensajes recibidos)
Fuzzgrind [22]	2009	Por favor revise
Recompensas [23]	2010	Por favor revise
Mace [24]	2010	Por favor revise
Whalen et al. [25]	2010	Por favor revise
Autofuzz ​​[26]	2010	Por favor revise
Reverx [27]	2011	Reconocimiento de voz (por lo tanto, solo para protocolos basados ​​en texto) para encontrar retornos y espacios de carro, luego busca frecuencias de palabras clave; Se fusionan y simplifican múltiples FSM parciales para obtener PFSM
Veritas [28]	2011	Identificación de palabras clave, clúster y probabilidad de transición → Máquina de estado de protocolo probabilístico
Biprominer [29]	2011	Análisis estadístico que incluye tres fases, fase de aprendizaje, fase de etiquetado y fase de construcción del modelo de probabilidad de transición. Ver esta figura.
ASAP [30]	2011	Por favor revise
Howard [31]	2011	Por favor revise
Prodecoder [32]	2012	Sucesor de Biprominer que también aborda los protocolos basados ​​en texto; Se utilizan dos fases: primero aplique biprominer, segundo uso Needleman-wunsch para alinearse
Zhang et al. [33]	2012	Por favor revise
Netzob [34]	2012	Ver esta figura
Prisma [35]	2012	Revise el documento/proyecto de seguimiento a lo antes posible
Artista [36]	2012	Por favor revise
Wang et al. [37]	2013	Captura de datos, identificando marcos e inferiendo el formato mirando y la frecuencia de los marcos y realizando análisis de asociación (utilizando Apriori y FP-Growth).
Laroche et al. [38]	2013	Por favor revise
AutoreEngine [39]	2013	Algoritmo Apriori (basado en Agrawal/Srikant 1994). Identifique los campos y las palabras clave considerando la cantidad de ocurrencias. Los formatos de mensaje se consideran como una serie de palabras clave. Las máquinas de estado se derivan de mensajes etiquetados o posteriores frecuentes. Vea esta figura para aclarar.
Despachador2 [40]	2013	Por favor revise
PRIMEX [41]	2013	Identifique el tráfico de botnet e intente inferir el tipo de botnet utilizando firmas
Meng et al. [42]	2014	Por favor revise
AFL [43]	2014	Por favor revise
Proword [44]	2014	Por favor revise
Prografía [45]	2015	Por favor revise
Fieldhunter [46]	2015	Por favor revise
RS Cluster [47]	2015	Por favor revise
UPCSS [48]	2015	Por favor revise
Argos [49]	2015	Por favor revise
Pulsar [50]	2015	Protocolos de red de ingeniería inversa con el objetivo de confundirlos con el conocimiento así
Li et al. [51]	2015	Por favor revise
Cai et al. [52]	2016	Por favor revise
Avispa [53]	2016	Los archivos PCAP se proporcionan con información de contexto (es decir, una dirección MAC conocida), luego agrupando y analizando (buscando CRC, N-Gram, entropía, características, rangos), después de la creación de informes basados ​​en la puntuación.
Pre-bin [54]	2016	Por favor revise
Xiao et al. [55]	2016	Por favor revise
PowerShell [56]	2017	Por favor revise
Proprint [57]	2017	Por favor revise
Prohacker [58]	2017	Por favor revise
ESOUL y WALKINSHAW [59]	2017	Por favor revise
Preugi [60]	2017	Por favor revise
Nemesys [61]	2018	Por favor revise
Goo et al. [62]	2019	Basado en APRIERI: Encontrar "Posicencias comunes contiguas frecuentes" a través de un nuevo algoritmo de patrón secuencial contiguo (CSP) que se basa en un patrón secuencial generalizado (GSP) y otros algoritmos Apriori. CSP se usa tres veces jerárquicamente para extraer diferentes información/campos en función de los resultados anteriores.
Hacker de radio universal [63]	2019	Análisis basado en la capa física de protocolos inalámbricos patentados que consideran propiedades específicas inalámbricas como el indicador de resistencia a la señal recibida (RSSI) y el uso de métodos estadísticos
Luo et al. [64]	2019	Del resumen: "[...] Este estudio propone un enfoque de tipo de tipo para la agrupación de mensajes guiado por la información de tipo. El enfoque considera un mensaje como una combinación de N-Grams, y emplea el modelo de asignación de Dirichlet latente (LDA) para caracterizar mensajes con tipos y N-Grams inferiendo la distribución de tipo de distribución de cada mensaje".
Sun et al. [65]	2019	Por favor revise
Yang et al. [66]	2020	Usar el aprendizaje profundo (LSTM-FCN) para revertir los protocolos binarios
Sun et al. [67]	2020	"Para medir el formato de similitud de mensajes de protocolo desconocidos en una granularidad adecuada, proponemos mediciones relativas, distancia del formato de token (TFD) y distancia del formato de mensaje (MFD), basado en reglas centrales de forma aumentada de forma backus-naur (ABND)". Para el proceso de agrupación, se utilizan el coeficiente de silueta y el índice DUNN. El algoritmo de clúster basado en densidad DBSCAN se usa para la agrupación de mensajes
Shim et al. [68]	2020	Seguimiento de Goo et al. 2019
Ipart [69]	2020	Uso de un algoritmo de expertos en votación extendido para inferir límites de los campos, de lo contrario, utilizando trif.
Nemetilo [70]	2020	Por favor revise
Netplier [71]	2021	Método probabilístico para la ingeniería inversa del protocolo basado en trazas de red.

Entrada y salida ↑

Nett: la entrada es una traza de red (por ejemplo, PCAP)
EXET: La entrada es un rastro de ejecución (código/binario en cuestión)
PF: la salida es formato de protocolo (que describe la sintaxis)
PFSM: la salida es una máquina de estado finito de protocolo (que describe la lógica semántica/secuencial)

Nombre	Año	Net	Hacer	PF	PFSM	Otra salida
Pip [1]	2004	✔				Palabras clave/ campos
GAPA [2]	2005		✔	✔	✔
Scriptgen [3]	2005	✔				Diálogo/scripts (para reproducir)
Roleplayer [4]	2006	✔				Diálogo/scripts
Ma et al. [5]	2006	✔				Identificación de la aplicación
Ffe/x86 [6]	2006		✔
Reproductor [7]	2006		✔
Descubridor [8]	2007	✔		✔
Polyglot [9]	2007		✔	✔
Pext [10]	2007		✔		✔
Rosetta [11]	2007		✔
Autoformato [12]	2008		✔	✔
Tupni [13]	2008		✔	✔
Aumento [14]	2008	✔				Campos)
Configre [15]	2008		✔
Reformato [16]	2009		✔	✔
Prospex [17]	2009	✔	✔	✔	✔
Xiao et al. [18]	2009		✔		✔
Trifilo et al. [19]	2009	✔			✔
Antunes y nevos [20]	2009	✔			✔
Despachador [21]	2009		✔			Malware C&C
Fuzzgrind [22]	2009		✔
Recompensas [23]	2010		✔
Mace [24]	2010		✔
Whalen et al. [25]	2010	✔		✔
Autofuzz ​​[26]	2010	✔		✔	✔
Reverx [27]	2011	✔		✔	✔
Veritas [28]	2011	✔			✔
Biprominer [29]	2011	✔		✔	✔
ASAP [30]	2011	✔				Semántica
Howard [31]	2011		✔
Prodecoder [32]	2012	✔		✔
Zhang et al. [33]	2012	✔			✔
Netzob [34]	2012	✔	✔	✔	✔
Prisma [35]	2012	✔
Artista [36]	2012		✔
Wang et al. [37]	2013	✔		✔
Laroche et al. [38]	2013	✔			✔
AutoreEngine [39]	2013	✔		✔	✔
Despachador2 [40]	2013		✔			Malware C&C
PRIMEX [41]	2013	✔				Firmas
Meng et al. [42]	2014	✔			✔
AFL [43]	2014		✔
Proword [44]	2014
Prografía [45]	2015	✔		✔
Fieldhunter [46]	2015	✔				Campos
RS Cluster [47]	2015	✔				Mensajes agrupados
UPCSS [48]	2015	✔				Proto-clasificación
Argos [49]	2015		✔
Pulsar [50]	2015
Li et al. [51]	2015	✔		✔
Cai et al. [52]	2016	✔		✔
Avispa [53]	2016	✔		✔		Informes de análisis calificados, falsificación de candidatos
Pre-bin [54]	2016	✔		✔
Xiao et al. [55]	2016	✔		✔
PowerShell [56]	2017	✔				Diálogo/scripts
Proprint [57]	2017	✔				Huellas digitales
Prohacker [58]	2017	✔				Palabras clave
ESOUL y WALKINSHAW [59]	2017
Preugi [60]	2017	✔			✔
Nemesys [61]	2018	✔		✔
Goo et al. [62]	2019	✔		✔	✔
Hacker de radio universal [63]	2019	✔		✔
Luo et al. [64]	2019
Sun et al. [65]	2019
Yang et al. [66]	2020	✔		✔
Sun et al. [67]	2020
Shim et al. [68]	2020	✔		✔
Ipart [69]	2020	✔		✔
Nemetilo [70]	2020	✔		✔
Netplier [71]	2021	✔

Protocolos probados ↑

Nombre	Año	Basado en texto	Basado en binario	Híbrido	Otros protocolos
Pip [1]	2004	Http
GAPA [2]	2005	Http
Scriptgen [3]	2005	Http	Netbios		DCE
Roleplayer [4]	2006	Http, ftp, smtp, nfs, tftp	DNS, BitTorrent, QQ, Netbios	SMB, CIFS
Ma et al. [5]	2006	Http, ftp, smtp, https (tcp-propos)	DNS, Netbios, SRVLOC (UDP-PROTOS)
Ffe/x86 [6]	2006
Reproductor [7]	2006
Descubridor [8]	2007	Http	RPC	SMB, CIFS
Polyglot [9]	2007	Http, samba, icq	DNS, IRC
Pext [10]	2007	Ftp
Rosetta [11]	2007
Autoformato [12]	2008	Http, sorbo	DHCP, RIP, OSPF	SMB, CIFS
Tupni [13]	2008	Http, ftp	RPC, DNS, TFTP		WMF, BMP, JPG, PNG, TIF
Aumento [14]	2008		DNS
Configre [15]	2008
Reformato [16]	2009	Http, mime	IRC		Un protocolo desconocido
Prospex [17]	2009	SMTP, SIP	SMB		Agobot (C&C)
Xiao et al. [18]	2009	Http, ftp, smtp
Trifilo et al. [19]	2009		TCP, DHCP, ARP, KAD
Antunes y nevos [20]	2009	Ftp
Despachador [21]	2009	Http, ftp, icq	DNS
Fuzzgrind [22]	2009
Recompensas [23]	2010
Mace [24]	2010
Whalen et al. [25]	2010
Autofuzz ​​[26]	2010
Reverx [27]	2011	Ftp
Veritas [28]	2011	Smtp	Pplive, xunlei
Biprominer [29]	2011		Xunlei, Qqlive, Sopcast
ASAP [30]	2011	HTTP, FTP, IRC, TFTP
Howard [31]	2011
Prodecoder [32]	2012	SMTP, SIP	SMB
Zhang et al. [33]	2012	Http, snmp, isakmp
Netzob [34]	2012	Ftp, samba	SMB		Protocolo desconocido P2P y VoIP
Prisma [35]	2012
Artista [36]	2012
Wang et al. [37]	2013	ICMP	Arp
Laroche et al. [38]	2013	Ftp	DHCP
AutoreEngine [39]	2013	HTTP, FTP, SMTP, POP3	DNS, Netbios
Despachador2 [40]	2013	Http, ftp, icq	DNS	SMB
PRIMEX [41]	2013	Http, smtp, imap	DNS, VOIP, XMPP		Protocolos familiares de malware
Meng et al. [42]	2014		TCP, ARP
AFL [43]	2014
Proword [44]	2014
Prografía [45]	2015	Http	DNS, BitTorrent, WeChat
Fieldhunter [46]	2015	MSNP	DNS		Sopcast, Ramnit
RS Cluster [47]	2015	FTP, SMTP, POP3, HTTPS	DNS, Xunlei, BitTorrent, Bitspirit, QQ, Emule		MSSQL, Kugoo, PPTV
UPCSS [48]	2015	HTTP, FTP, SMTP, POP3, IMAP	DNS, SSL, SSH	SMB
Argos [49]	2015
Pulsar [50]	2015
Li et al. [51]	2015
Cai et al. [52]	2016	Http, ssdp	DNS, BitTorrent, QQ, Netbios
Avispa [53]	2016				IEEE 802.15.4 Protocolos patentados, Smart Plug & PSD Systems
Pre-bin [54]	2016
Xiao et al. [55]	2016
PowerShell [56]	2017		ARP, OSPF, DHCP, STP		CDP/DTP/VTP, HSRP, LLDP, LLMNR, MDNS, NBNS, VRRP
Proprint [57]	2017
Prohacker [58]	2017
ESOUL y WALKINSHAW [59]	2017
Preugi [60]	2017
Nemesys [61]	2018
Goo et al. [62]	2019	Http	DNS
Hacker de radio universal [63]	2019				Protocolos inalámbricos patentados de dispositivos IoT
Luo et al. [64]	2019
Sun et al. [65]	2019
Yang et al. [66]	2020		IPv4, TCP
Sun et al. [67]	2020
Shim et al. [68]	2020	Ftp	Modbus/TCP, Ethernet/IP
Ipart [69]	2020		Modbus, IEC104, Ethernet/IP
Nemetilo [70]	2020
Netplier [71]	2021

Código fuente ↑

La mayoría de los documentos no proporcionan el código utilizado en la investigación. Para los siguientes documentos existe (ejemplo) código.

Nombre	Año	Código fuente
Pip [1]	2004	https://web.archive.org/web/20090416234849/http://4tphi.net/~walters/pi/pi.html
Reverx [27]	2011	https://github.com/jasantunes/reverx
Netzob [34]	2012	https://github.com/netzob/netzob
Prisma [35]	2012	https://github.com/tammok/prisma/
Pulsar [50]	2015	https://github.com/hgascon/pulsar
Nemesys [61]	2018	https://github.com/vs-uulm/nemesys
Hacker de radio universal [63]	2019	https://github.com/jopohl/urh
Netplier [71]	2021	https://github.com/netplier-tool/netplier/

Referencias ↑

[1]

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[3]

C. Leita, K. Mermoud y M. Dacier, "Scriptgen: una herramienta automatizada de generación de scripts para Honeyd", en Actas de la 21a Conferencia Anual de Aplicaciones de Seguridad Informática (ACSAC '05), págs. 203–214, Tucson, Ariz, EE. UU., Diciembre de 2005. PDF PDF.

[4]

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J. Ma, K. Levchenko, C. Kreibich, S. Savage y G. Voelker, "Inferencia automática del protocolo: medios inesperados para identificar protocolos", Informe técnico de informática UCSD CS2006-0850, 2006. PDF

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Lim, J., Reps, T., Liblit, B.: Extracción de formatos de salida de ejecutables. En: 13ª Conferencia de Trabajo sobre Ingeniería Reversa, 2006. Wcre '06, pp. 167-178. IEEE, Benevento (2006). doi: 10.1109/wcre.2006.29 pdf

[7]

CUI, W., Paxson, V., Weaver, N., Katz, HR: repetición adaptativa independiente del protocolo del diálogo de la aplicación. En: Actas de la 13ª red anual y Simposio de Seguridad del Sistema Distribuido (NDSS). Internet Society, San Diego (2006). http://research.microsoft.com/apps/pubs/default.aspx?id=153197

[8]

W. Cui, J. Kannan y HJ Wang, "Discoverer: Ingeniería inversa de protocolo automático de trazas de red", en Usenix Security Symposium, 2007, pp. 1–14. Pdf

[9]

J. Caballero, H. Yin, Z. Liang y D. Song, "Polyglot: extracción automática del formato de mensajes de protocolo utilizando análisis binario dinámico", en Actas de la 14ª Conferencia ACM sobre seguridad informática y comunicación (CCS '07), pp. 317–329, ACM, noviembre de 2007. PDF

[10]

M. Shevertalov y S. Mancoridis, "Una herramienta de ingeniería inversa para extraer protocolos de aplicaciones en red", en Actas de la 14ª Conferencia de Trabajo sobre Ingeniería Reversa (WCRE '07), págs. 229–238, octubre de 2007. PDF

[11]

Caballero, J., Song, D.: Rosetta: Extracción de la semántica de protocolo utilizando análisis binario con aplicaciones para repetir el protocolo y reescritura de NAT. Informe técnico CMU-CYLAB-07-014, Universidad Carnegie Mellon, Pittsburgh (2007)

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[13]

W. Cui, M. Peinado, K. Chen, Hj Wang y L. Irun-Briz, "Tupni: Ingeniería inversa automática de formatos de entrada", en Actas de la 15ª Conferencia de ACM sobre seguridad informática y comunicaciones (CCS '08), pp. 391-402, ACM, Alexandria, VA, EE. UU., Octubre de 2008.

[14]

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[15]

Wang, R., Wang, X., Zhang, K., Li, Z.: Hacia la ingeniería inversa automática de configuraciones de seguridad de software. En: Actas de la 15ª Conferencia de ACM sobre seguridad de la computadora y comunicaciones, CCS '08, pp. 245–256. ACM, Limerick (2008). doi: 10.1145/1455770.1455802

[16]

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PM Comparetti, G. Wondracek, C. Kruegel y E. Kirda, "Prospex: extracción de especificaciones de protocolo", en Actas del 30º Simposio IEEE sobre Seguridad y Privacidad, págs. 110-125, Berkeley, California, EE. UU., May de 2009. PDF

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[21]

J. Caballero, P. Poosankam, C. Kreibich y D. Song, "Dispatcher: habilitando la infiltración activa de botnet utilizando la ingeniería inversa de protocolo automático", en Actas de la 16ª Conferencia de ACM sobre seguridad informática y comunicaciones (CCS '09), pp. 621–634, ACM, Chicago, Ill, ILL, ILL, noviembre de 2009. PDF)

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Campana, G.: Fuzzgrind: una herramienta de borro automática. En: Hack. lu. Cortar. Lu, Luxemburgo (2009)

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Lin, Z., Zhang, X., Xu, D.: Ingeniería inversa automática de estructuras de datos de la ejecución binaria. En: Actas de la 17ª red anual y Simposio de Seguridad del Sistema Distribuido (NDSS). Internet Society, San Diego (2010)

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Cho, CY, Babi D., Shin, ECR, Song, D.: Inferencia y análisis de modelos formales de comando Botnet y protocolos de control. En: Actas de la 17ª Conferencia de ACM sobre seguridad de la computadora y comunicaciones, CCS '10, pp. 426–439. ACM, Nueva York, NY (2010). doi: 10.1145/1866307.1866355 Cho, CY, Babi, D., Poosankam, P., Chen, KZ, Wu, Ex, Song, D.: Mace: Exploración concólica asistida por modelos para el descubrimiento de protocolo y vulnerabilidad. En: Actas de la 20ª Conferencia de Seguridad de Usenix, Sec'11, p. 19. Asociación Usenix, Berkeley, CA (2011)

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