AVALIAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS PARA DETECÇÃO DE PHISHING DE...

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CLEBER KIEL OLIVO

AVALIAO DE CARACTERSTICAS PARA

DETECO DE PHISHING DE EMAIL

CURITIBA

2010

Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao

em Informtica da Pontifcia Universidade Catlica do

Paran como requisito parcial para obteno do ttulo de

Mestre em Informtica.

ii

iii

CLEBER KIEL OLIVO

AVALIAO DE CARACTERSTICAS PARA

DETECO DE PHISHING DE EMAIL

CURITIBA

2010

Dissertao apresentada ao Programa de Ps-Graduao

em Informtica da Pontifcia Universidade Catlica do

Paran como requisito parcial para obteno do ttulo de

Mestre em Informtica.

rea de Concentrao: Cincia da Computao

Orientador: Prof. Dr. Altair Olivo Santin

Co-orientador: Prof. Dr. Luiz Eduardo S. Oliveira

iv

v

vi

Agradecimentos

Agradeo aos meus pais, pois o que estou colhendo hoje so frutos da educao que

recebi. Sem eles teria sido muito mais difcil chegar at aqui e saber que ainda posso ir mais

longe.

Um agradecimento especial ao Prof. Dr. Altair Santin, por ter me apoiado

incondicionalmente em todos os altos e baixos da minha vida de mestrando. Sei que muitas

vezes voc foi alm do seu papel de orientador para me apoiar.

Ao Prof. Dr. Luiz Eduardo S. Oliveira (UFPR) que, com sua percia em

Reconhecimento de Padres, facilitou a realizao do nosso trabalho, tornando-o cada vez

mais interessante.

Ao Prof. Dr. Alcides Calsavara, por ceder gentilmente um espao em suas aulas,

permitindo que eu realizasse meu estgio de docncia.

Renata, pelo apoio, tolerncia e compreenso nos ltimos anos. Sei que logo terei a

minha vez de retribuir.

CAPES, pelo apoio financeiro, e aos responsveis pelo funcionamento dessa

instituio. Sem a bolsa eu no teria comeado meu mestrado, nem descoberto o quanto

interessante fazer pesquisa cientfica.

Aos demais professores, funcionrios e alunos da PUC-PR que, direta ou

indiretamente contriburam de alguma forma.

vii

Sumrio

Agradecimentos vi

Sumrio vii

Lista de Figuras x

Lista de Tabelas xi

Lista de Abreviaturas xiii

Resumo xv

Abstract xvi

Captulo 1

Introduo 1

1.1. Motivao .......................................................................................................... 2

1.2. Proposta ............................................................................................................. 3

1.3. Organizao ........................................................................................................... 4

Captulo 2

Phishing de email: Caractersticas e Tcnicas de Deteco Baseadas em

Reconhecimento de Padres 6

2.1. Caractersticas de Phishing ................................................................................ 7

2.2. Aprendizado de Mquina ................................................................................... 13

2.3. Curvas ROC e AUCs ......................................................................................... 14

2.4. Consideraes ........................................................................................................ 18

viii

Captulo 3

Trabalhos Relacionados 19

3.1. Caractersticas Complementares de Phishing 19

3.2. Online Detection and Prevention of Phishing Attacks....................................... 22

3.3. Phishwish: A Stateless Phishing Filter Using Minimal Rules ........................... 24

3.4. Learning to Detect Phishing Emails .................................................................. 26

3.5. Detection of Phishing Attacks: A Machine Learning Approach ....................... 27

3.6. Viso Geral dos Trabalhos Relacionados Baseados em Caractersticas do Email. 27

3.7. Outras Tcnicas de Preveno No-baseadas em Caractersticas ......................... 29

3.7.1. Ferramentas de Navegador .............................................................................. 29

3.7.2. Ferramentas de Email No-baseadas em Caractersticas ................................ 30

3.8. Consideraes .................................................................................................... 33

Captulo 4

Obteno do Modelo do Adversrio 35

4.1. Proposta.............................................................................................................. 35

4.2. Preparao das bases de treinamento e teste...................................................... 37

4.3. Avaliao dos conjuntos de caractersticas atravs de tcnica de seleo por

Fora Bruta ............................................................................................................

39

4.4. Anlise das ROCs e AUCs ............................................................................... 40

4.5. O Modelo do Adversrio........................................................................................ 44

4.6. Avaliao do Modelo do Adversrio ................................................................. 51

4.7. Aspectos de implementao do prottipo .......................................................... 55

4.8. Avaliao de Desempenho ................................................................................. 57

ix

Captulo 5

Concluso

59

Referncias 62

x

Lista de Figuras

Figura 2.1 Separao de classes pelo hiperplano ............................................................ 14

Figura 2.2 Matriz de confuso ......................................................................................... 15

Figura 2.3 ROC bsica mostrando cinco classificadores distintos .................................. 16

Figura 2.4 Curva ROC com as variaes de TP x FP de um classificador ...................... 16

Figura 2.5 rea abaixo das curvas (AUC) ROC A e ROC B .......................................... 17

Figura 4.1 Curva ROC do classificador C4.C5.C9 ...................................................... 40

Figura 4.2 Curva ROC do classificador C4.C5.C6.C9 ................................................ 41

Figura 4.3 Curva ROC do classificador C3.C4.C5.C6.C9 .......................................... 41

Figura 4.4 Curva ROC do classificador com todas as caractersticas ......................... 42

Figura 4.5 Curvas ROC comparativa entre os melhores e o pior classificador............ 42

xi

Lista de Tabelas

Tabela 3.1 Resumo geral dos trabalhos relacionados .............................................. 28

Tabela 4.1 Estratificao das mensagens de acordo com as caractersticas ............ 38

Tabela 4.2 Estratificao das mensagens e valores da caracterstica C4 ................. 38

Tabela 4.3 Estratificao das mensagens e valores da caracterstica C8 ..................... 39

Tabela 4.4 Estratificao das mensagens e valores da caracterstica C9 ................. 39

Tabela 4.5 Melhor percentual de acerto de acordo com o no de caractersticas ...... 40

Tabela 4.6 AUCs dos melhores classificadores ....................................................... 43

Tabela 4.7 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 3C .......................................................................................................

45

Tabela 4.8 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 2C........................................................................................................

45

Tabela 4.9 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 4C........................................................................................................

46

Tabela 4.10 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 5C.......................................................................................................

46

Tabela 4.11 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 6C........................................................................................................

47

Tabela 4.12 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 7C........................................................................................................

48

Tabela 4.13 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 8C... ....................................................................................................

48

Tabela 4.14 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 9C... ....................................................................................................

49

Tabela 4.15 Melhores conjuntos envolvendo o candidato modelo do adversrio

para 10C......................................................................................................

50

xii

Tabela 4.16 Resumo do melhor conjunto envolvendo o candidato modelo do

adversrio....................................................................................................

51

Tabela 4.17 Avaliao da influncia do modelo do adversrio.................................. 53

T