NeTS: Small: RUI: Towards Secure Home Networks

NetS:小型:RUI:迈向安全的家庭网络

基本信息

  • 批准号:
    1816995
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 38.28万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-10-01 至 2022-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The last decade has witnessed the rapid growth of residential broadband connections, home networks, smart home devices, and Internet-of-Things (IoT) systems. However, securing home networks poses a serious challenge, because many home users have little technical expertise to manage, secure and troubleshoot their networks and connected devices. A compelling solution to secure and manage home networks requires an automated and network-based solution that summarizes what is going on in home networks, explains why some observed behaviors are associated with normal or suspicious activities, and suggests how to defend against security threats and stop unexpected behaviors with simple and actionable steps. To improve understanding of the research problems and challenges in securing home networks, this project develops a built-in behavior-oriented traffic profiling system on programmable home routers to collect, analyze and make sense of incoming, outgoing and internal traffic of all Internet-capable devices in home networks.This research project will address the following research problems: i) how to automatically collect traffic data from home networks with little impact on application performance; ii) how to capture and make sense of behavior patterns of home devices via incoming, outgoing, and internal traffic; iii) how to discover network-wide activities across distributed home networks; and iv) how to leverage behavior patterns of home devices to improve security and management.The challenges in uncovering behavior patterns of home devices includes the heterogeneity of home devices, the wide diversity of traffic behavior in different home networks, and the high expectation of user privacy. This project will initiate an educational program on home networks that will engage students in solving the real-world problems. The project brings research and development opportunities for students in underrepresented groups at ASU west campus, a predominantly undergraduate institution where 37% of the applied computing majors are underrepresented minorities.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
过去十年见证了住宅宽带连接、家庭网络、智能家居设备和物联网 (IoT) 系统的快速增长。然而,保护家庭网络面临着严峻的挑战,因为许多家庭用户缺乏管理、保护其网络和连接设备并对其进行故障排除的技术专业知识。保护和管理家庭网络的引人注目的解决方案需要一个基于网络的自动化解决方案,该解决方案总结家庭网络中发生的情况,解释为什么某些观察到的行为与正常或可疑活动相关,并建议如何防御安全威胁并阻止通过简单且可操作的步骤来实现意想不到的行为。为了加深对保护家庭网络的研究问题和挑战的理解,该项目在可编程家庭路由器上开发了一个内置的面向行为的流量分析系统,以收集、分析和理解所有具有互联网功能的传入、传出和内部流量。该研究项目将解决以下研究问题:i)如何自动收集家庭网络的流量数据,同时对应用性能影响很小; ii) 如何通过传入、传出和内部流量捕获并理解家庭设备的行为模式; iii) 如何发现分布式家庭网络中的网络范围活动; iv) 如何利用家庭设备的行为模式来提高安全性和管理性。揭示家庭设备行为模式的挑战包括家庭设备的异构性、不同家庭网络中流量行为的广泛多样性以及用户的高期望隐私。该项目将启动一项家庭网络教育计划,让学生参与解决现实世界的问题。 该项目为亚利桑那州立大学西校区中代表性不足群体的学生带来研究和发展机会,该校是一所以本科为主的机构,其中 37% 的应用计算专业是代表性不足的少数族裔。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
IoTAthena: Unveiling IoT Device Activities from Network Traffic
IoTAthena:从网络流量中揭示物联网设备活动
Characterizing DNS Behaviors of Internet-of-Things in Edge Networks
表征边缘网络中物联网的 DNS 行为
  • DOI:
    10.1109/jiot.2020.2999327
  • 发表时间:
    2020-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.6
  • 作者:
    Xu, Kuai;Wang, Feng;Jimenez, Sergio;Lamontagne, Andrew;Cummings, John;Hoikka, Mitchell
  • 通讯作者:
    Hoikka, Mitchell
Inferring User Activities from IoT Device Events in Smart Homes: Challenges and Opportunities
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IoTMosaic: Inferring User Activities from IoT Network Traffic in Smart Homes
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  • DOI:
    10.1109/infocom48880.2022.9796908
  • 发表时间:
    2022-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wan, Yinxin;Xu, Kuai;Wang, Feng;Xue, Guoliang
  • 通讯作者:
    Xue, Guoliang
Detecting Malicious Domains with Behavioral Modeling and Graph Embedding
通过行为建模和图嵌入检测恶意域
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kuai Xu;J. Ch;rashekar;rashekar;Zhi
  • 通讯作者:
    Zhi
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  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 38.28万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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