Enhancing ıot security: using eBPF to mitigate DDoS attacks on IoT network
Nesnelerin interneti güvenliğinin geliştirilmesi: IoT ağlarinda DDoS saldirilarini azaltmak için eBPF kullanimi
- Tez No: 984356
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSAMETTİM OSMANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Ağ benzetimi, Ağ güvenliği, Ağ yönetişimi, Bilgisayar ağları, Güvenlik, Nesnelerin interneti, Network simulation, Network security, Network governance, Computer networks, Security, Internet of things
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstinye Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tolay, A. (2025). IoT Güvenliğini Geliştirme: eBPF Kullanarak IoT Ağlarında DDoS Saldırılarını Azaltma. İstinye Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği ABD. Yüksek Lisans Tezi. İstanbul. Nesnelerin İnterneti (IoT) hızla genişledikçe, özellikle ele geçirilmiş cihazlar tarafından yürütülen Dağıtılmış Hizmet Engelleme (DDoS) saldırıları olmak üzere güvenlik sorunları da artmaktadır. Bu tez, kötü amaçlı trafiği meşru iletişime kayda değer bir etkide bulunmadan çekirdek içinde yüksek performansla filtrelemek için Gelişmiş Berkeley Paket Filtresi (eBPF) teknolojisinden yararlanan bir IoT-uç güvenlik çerçevesini tasarlamakta ve değerlendirmektedir. eBPF tabanlı algılama ve önleme programı önce Docker tabanlı bir simülasyonda doğrulanmış, ardından gerçek dünya uygulanabilirliğini göstermek amacıyla IoT ağ geçidi görevi gören bir Raspberry Pi üzerinde devreye alınmıştır. Deneyler, sistemin saldırı patlamalarını ~1 s içinde işaretlediğini ve kötü amaçlı paketlerin %97 – 99'unu düşürdüğünü, meşru trafiğin ise fark edilebilir bir bozulma yaşamadan devam ettiğini ortaya koymuştur. Raspberry Pi'deki CPU ve bellek yükü düşük kalmış, bu da çözümün kaynak kısıtlı uç cihazlar için uygunluğunu vurgulamıştır. Sonuçlar, eBPF'nin verimliliğine ilişkin güncel çalışmaları doğrulamakta ve giderek daha yüksek hacimli DDoS saldırılarına karşı IoT ağlarını korumada bu yaklaşımın umut vadettiğini göstermektedir. Gelecek çalışmaların, yöntemi daha karmaşık topolojilere genişletmesi ve tamamlayıcı anomali tespiti çerçeveleriyle bütünleştirmesi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
Tolay, A. (2025). Enhancing IoT Security: Using eBPF to Mitigate DDoS Attacks on IoT Networks. Istinye University, Graduate Education Institute, Computer Engineering Department. Master's Thesis. Istanbul. The rapid expansion of the Internet of Things (IoT) has intensified security challenges, notably Distributed Denial of Service (DDoS) attacks launched by compromised devices. This thesis designs and evaluates an IoT-edge security framework that leverages extended Berkeley Packet Filter (eBPF) technology for high-performance, in-kernel filtering of malicious traffic with negligible impact on legitimate communication. An eBPF-based detection-and-mitigation program is first validated in a Docker simulation, then deployed on physical hardware—a Raspberry Pi acting as an IoT gateway—to confirm real-world feasibility. Experiments show that the system flags attack bursts within ~1 second and drops 97 – 99% of malicious packets, while legitimate traffic proceeds with imperceptible degradation. CPU and memory overhead on the Raspberry Pi remain low, underscoring suitability for resource-constrained edge devices. These results corroborate recent studies on eBPF's efficiency and highlight its promise for defending IoT networks against increasingly hyper-volumetric DDoS campaigns. Future work should extend evaluation to more complex topologies and integrate the approach with complementary anomaly-detection frameworks.
Benzer Tezler
- Enhancing botnet detection using federated learning in iot networks
Iot ağlarinda federe öğrenme yöntemini kullanarak botnet tespitinin geliştirilmesi
NİLÜFER USLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİF BAHTİYAR
- A blockchain-based enhanced security system for IoT platforms
IoT platformları ıçın blockchaın tabanlı gelışmış güvenlık sıstemı
ABDULLAH AL MOKDAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜNAL ÇAVUŞOĞLU
- Detection of DDOS attack in IoT networks using deep learning technologies
Derin öğrenme teknolojileri kullanılarak IoT ağlarında DDOS saldırılarının tespiti
SAJA EMAD JUMAAH JUMAAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEFER KURNAZ
- IoT cihazlarının sınıflandırılması ve IoT trafik analizine karşı mahremiyet-fayda dengesinin iyileştirilmesi
Classification of IoT devices and enhancing privacy-utility trade-off against IoT traffic analysis
AHMET EMRE ERGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜ CAN
- Sağlık hizmetindeki nesnelerin interneti cihazlarının güvenliğinin arttırılması
Increasing the security of IoT devices in healthcare
VOLKAN TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜN EROĞLU