Com o aumento das ameaças na Internet, firewalls tornaram-se mecanismos de defesa cada vez mais utilizados. No entanto, sua configuração é notadamente complexa, podendo resultar em erros. Vários estudos foram realizados com o intuito de resolver tais problemas, mas a grande maioria deles se concentrou em trabalhar diretamente no nível de configuração, o que possui limitações. O presente trabalho investiga maneiras de extrair políticas em mais alto nível a partir de regras de firewall em baixo nível, o que é mais intuitivo. A fim de extrair as políticas reais a partir de regras de firewall, o problema do descorrelacionamento é estudado e algoritmos anteriormente propostos para resolvê-lo são apresentados e discutidos. É apresentado, também, um tipo de grafo para a melhor visualização e análise de correlacionamento entre regras. Além disso, é pesquisado o agrupamento de regras descorrelacionadas, que tem o objetivo de elevar o nível das mesmas. São apresentados dois algoritmos para realizar o agrupamento, sendo um deles novo. A seguir, é proposta uma nova metodologia de extração de políticas de firewall. A primeira parte desta consiste na utilização de um novo tipo de descorrelacionamento, o descorrelacionamento hierárquico. Este é acompanhado por uma nova maneira de agrupar regras descorrelacionadas hierarquicamente, o agrupamento hierárquico. A segunda parte é uma nova modelagem de regras de firewall que fazem parte de blacklist ou whitelist, separando-as das demais regras na extração de políticas. Algumas maneiras de realizar esta separação também são discutidas. Por fim, são relatadas as conclusões e possibilidades de trabalhos futuros. / As the number of threats in the Internet grows, firewalls have become a very important defense mechanism. However, configuring a firewall is not an easy task and is prone to errors. Several investigations have been made towards solving these issue. However, most of them have focused on working directly at the configuration level and have a number of limitations. This work investigates methods to extract higher level policies from low level firewall rules. Aiming at extracting real policies from firewall rules, we analyse the firewall decorrelation problem and previously proposed algoritmhs to solve it. In addition, a new type of graph is presented aiming at better visualising and analysing rules’ correlation. We also investigate the merging of decorrelated rules, with the goal of defining more abstract rules. Two algorithms are then presented and a new methodology for the extraction of firewall policies is proposed. This methodology is twofold. The first part consists of the use a new type of decorrelation: the hierachical decorrelation, which is introduced along with a new way of hierarchically merging decorrelated rules. The second part is a new model for blacklist or whitelist firewall rules, separating them from the other rules in the policy extraction. We also present alternatives for accomplishing this separation. Finally, we conclpude and point out directions for future work.

Com o aumento das ameaças na Internet, firewalls tornaram-se mecanismos de defesa cada vez mais utilizados. No entanto, sua configuração é notadamente complexa, podendo resultar em erros. Vários estudos foram realizados com o intuito de resolver tais problemas, mas a grande maioria deles se concentrou em trabalhar diretamente no nível de configuração, o que possui limitações. O presente trabalho investiga maneiras de extrair políticas em mais alto nível a partir de regras de firewall em baixo nível, o que é mais intuitivo. A fim de extrair as políticas reais a partir de regras de firewall, o problema do descorrelacionamento é estudado e algoritmos anteriormente propostos para resolvê-lo são apresentados e discutidos. É apresentado, também, um tipo de grafo para a melhor visualização e análise de correlacionamento entre regras. Além disso, é pesquisado o agrupamento de regras descorrelacionadas, que tem o objetivo de elevar o nível das mesmas. São apresentados dois algoritmos para realizar o agrupamento, sendo um deles novo. A seguir, é proposta uma nova metodologia de extração de políticas de firewall. A primeira parte desta consiste na utilização de um novo tipo de descorrelacionamento, o descorrelacionamento hierárquico. Este é acompanhado por uma nova maneira de agrupar regras descorrelacionadas hierarquicamente, o agrupamento hierárquico. A segunda parte é uma nova modelagem de regras de firewall que fazem parte de blacklist ou whitelist, separando-as das demais regras na extração de políticas. Algumas maneiras de realizar esta separação também são discutidas. Por fim, são relatadas as conclusões e possibilidades de trabalhos futuros. / As the number of threats in the Internet grows, firewalls have become a very important defense mechanism. However, configuring a firewall is not an easy task and is prone to errors. Several investigations have been made towards solving these issue. However, most of them have focused on working directly at the configuration level and have a number of limitations. This work investigates methods to extract higher level policies from low level firewall rules. Aiming at extracting real policies from firewall rules, we analyse the firewall decorrelation problem and previously proposed algoritmhs to solve it. In addition, a new type of graph is presented aiming at better visualising and analysing rules’ correlation. We also investigate the merging of decorrelated rules, with the goal of defining more abstract rules. Two algorithms are then presented and a new methodology for the extraction of firewall policies is proposed. This methodology is twofold. The first part consists of the use a new type of decorrelation: the hierachical decorrelation, which is introduced along with a new way of hierarchically merging decorrelated rules. The second part is a new model for blacklist or whitelist firewall rules, separating them from the other rules in the policy extraction. We also present alternatives for accomplishing this separation. Finally, we conclpude and point out directions for future work.

Com o aumento das ameaças na Internet, firewalls tornaram-se mecanismos de defesa cada vez mais utilizados. No entanto, sua configuração é notadamente complexa, podendo resultar em erros. Vários estudos foram realizados com o intuito de resolver tais problemas, mas a grande maioria deles se concentrou em trabalhar diretamente no nível de configuração, o que possui limitações. O presente trabalho investiga maneiras de extrair políticas em mais alto nível a partir de regras de firewall em baixo nível, o que é mais intuitivo. A fim de extrair as políticas reais a partir de regras de firewall, o problema do descorrelacionamento é estudado e algoritmos anteriormente propostos para resolvê-lo são apresentados e discutidos. É apresentado, também, um tipo de grafo para a melhor visualização e análise de correlacionamento entre regras. Além disso, é pesquisado o agrupamento de regras descorrelacionadas, que tem o objetivo de elevar o nível das mesmas. São apresentados dois algoritmos para realizar o agrupamento, sendo um deles novo. A seguir, é proposta uma nova metodologia de extração de políticas de firewall. A primeira parte desta consiste na utilização de um novo tipo de descorrelacionamento, o descorrelacionamento hierárquico. Este é acompanhado por uma nova maneira de agrupar regras descorrelacionadas hierarquicamente, o agrupamento hierárquico. A segunda parte é uma nova modelagem de regras de firewall que fazem parte de blacklist ou whitelist, separando-as das demais regras na extração de políticas. Algumas maneiras de realizar esta separação também são discutidas. Por fim, são relatadas as conclusões e possibilidades de trabalhos futuros. / As the number of threats in the Internet grows, firewalls have become a very important defense mechanism. However, configuring a firewall is not an easy task and is prone to errors. Several investigations have been made towards solving these issue. However, most of them have focused on working directly at the configuration level and have a number of limitations. This work investigates methods to extract higher level policies from low level firewall rules. Aiming at extracting real policies from firewall rules, we analyse the firewall decorrelation problem and previously proposed algoritmhs to solve it. In addition, a new type of graph is presented aiming at better visualising and analysing rules’ correlation. We also investigate the merging of decorrelated rules, with the goal of defining more abstract rules. Two algorithms are then presented and a new methodology for the extraction of firewall policies is proposed. This methodology is twofold. The first part consists of the use a new type of decorrelation: the hierachical decorrelation, which is introduced along with a new way of hierarchically merging decorrelated rules. The second part is a new model for blacklist or whitelist firewall rules, separating them from the other rules in the policy extraction. We also present alternatives for accomplishing this separation. Finally, we conclpude and point out directions for future work.

This work presents a new test case generation methodology, which has a high degree of automation (cost reduction); while providing increased power in terms of defect detection (benefits increase). Our solution is a variation of model-based testing, which takes advantage of symbolic grammars (a context-free grammar where terminals are replaced by regular expressions that represent their solution space) and quasi-random sequences to generate test cases. Previous test case generation techniques are enhanced with adaptive random testing to maximize input space coverage; and selective and directed sentence generation techniques to optimize sentence generation. Our solution was tested by generating 200 firewall policies containing up to 20 000 rules from a generic firewall grammar. Our results show how our system generates test cases with superior coverage of the input space, increasing the probability of defect detection while reducing considerably the needed number the test cases compared with other previously used approaches. / Software Engineering and Intelligent Systems

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