Mutación aleatoria eficiente de rutas considerando restricciones de flujo y de red

En la infraestructura actual de protocolos de red, las rutas de reenvío son en su mayoría estáticas, excepto en caso de fallos o problemas de rendimiento. Sin embargo, la selección de rutas estáticas ofrece una ventaja significativa para que los adversarios realicen escuchas no autorizadas o lancen ataques de DoS contra determinados flujos de red. Trabajos previos sobre enrutamiento multiruta en redes inalámbricas proponen el uso de reenvío aleatorio para evitar ataques de interferencia (jamming) y de agujero negro (blackhole) 18. No obstante, este trabajo dista mucho de ser práctico para redes cableadas debido a numerosas restricciones topológicas y de QoS. Además, la posibilidad de encontrar un número significativo de rutas disjuntas en redes cableadas es extremadamente baja, lo que en consecuencia disminuye el valor de RRM. En este artículo presentamos una técnica proactiva de Mutación Aleatoria de Rutas (RRM) que permite cambiar aleatoriamente y de forma simultánea la ruta de múltiples flujos en una red para defenderse contra ataques de reconocimiento, escuchas no autorizadas y DoS, preservando al mismo tiempo las propiedades de QoS de extremo a extremo. Nuestras contribuciones en este artículo son tres: (1) modelar RRM como un problema de satisfacción de restricciones utilizando Satisfiability Modulo Theories (SMT) para identificar mutaciones de ruta prácticas y eficientes, (2) proponer una nueva técnica de ubicación de superposiciones (overlay placement) que puede maximizar la eficacia de RRM en redes virtualizadas, y (3) desarrollar modelos analíticos y experimentales para medir la eficacia de RRM bajo diferentes modelos de adversarios y parámetros de red. Desarrollamos una implementación prototipo de RRM en Software Defined Networks (SDNs). Nuestro análisis, simulación e implementación preliminar muestran que RRM puede proteger al menos el 90% del flujo de paquetes contra ataques de adversarios realistas, en comparación con las rutas estáticas. Nuestro estudio de evaluación también muestra que RRM puede desplegarse eficazmente tanto en redes convencionales como en SDNs sin causar ninguna interrupción significativa en los flujos activos.