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Torres García, Luis Miguel

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Torres García

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Luis Miguel

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Automática y Computación

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    PublicationOpen Access
    Web browsing interactions inferred from a flow-level perspective
    (2015) Torres García, Luis Miguel; Magaña Lizarrondo, Eduardo; Automática y Computación; Automatika eta Konputazioa
    Desde que su uso se extendiera a mediados de los noventa, la web ha sido probablemente el servicio de Internet más popular. De hecho, muchos usuarios la utilizan prácticamente como sinónimo de Internet. Hoy en día los usuarios de la web utilizan una gran cantidad dispositivos distintos para acceder a ella desde ordenadores tradicionales a teléfonos móviles, tabletas, lectores de libros electrónicos o, incluso, relojes inteligentes. Además, los usuarios se han acostumbrado a acceder a diferentes servicios a través de sus navegadores web en vez de utilizar aplicaciones dedicadas a ello. Este es el caso, por ejemplo del correo electrónico, del streaming de vídeo o de suites ofimáticas (como la proporcionada por Google Docs). Como consecuencia de todo esto, hoy en día el tráfico web es muy complejo y el efecto que tiene en las redes es muy importante. La comunidad científica ha reaccionado a esta situación impulsando muchos estudios que caracterizan la web y su tráfico y que proponen maneras de mejorar su funcionamiento. Sin embargo, muchos estudios centrados en el tráfico web han considerado el tráfico de los clientes o los servidores en su totalidad con el objetivo de describirlo estadísticamente. En otros casos, se han introducido en el nivel de aplicación al centrarse en los mensajes HTTP. Pocos trabajos han buscado describir el efecto que las sesiones de un sitio web y las visitas a páginas web tienen en el tráfico de un usuario. No obstante, esas interacciones son las que el usuario experimenta al navegar y, por tanto, son las que mejor representan su comportamiento. El trabajo que se presenta en esta tesis gira alrededor de esas interacciones y se enfoca especialmente en identificarlas en el tráfico de los usuarios. Esta tesis aborda el problema desde una perspectiva a nivel de flujo. En otras palabras, el estudio que se presenta se centra en una caracterización del tráfico web obtenida para cada conexión mediante datos de los niveles de transporte y red, nunca mediante datos de aplicación. La perspectiva a nivel de flujo introduce ciertas limitaciones en las propuestas desarrolladas, pero lo compensa al permitir desarrollar sistemas escalables, fáciles de instalar en cualquier red y que evitan acceder a información de usuario que podría ser sensible. En los capítulos de este documento se introducen varios métodos para identificar sesiones a sitios web y descargas de páginas web en el tráfico de los usuarios. Para desarrollar dichos métodos se ha caracterizado tráfico web capturado de varias formas: accediendo a páginas automáticamente, con la ayuda de voluntarios en un entorno controlado y en el enlace de la Universidad Pública de Navarra. Los métodos que presentamos se basan en parámetros a nivel de conexión como los tiempos de inicio y final de los flujos o las direcciones IP de servidor. Estos parámetros se emplean para encontrar conexiones relacionadas en el tráfico de los usuarios. La validación de los resultados obtenidos con los distintos métodos ha sido complicada al no disponer de trazas etiquetadas correctamente que puedan usarse para verificar que las clasificaciones se han realizado de forma correcta. Además, al no haber propuestas similares en la literatura científica ha sido imposible comparar los resultados obtenidos con los de otros autores. Por todo esto ha sido necesario diseña métodos específicos de validación que también se describen en este documento. Ser capaces de identificar sesiones a sitios web y descargas de páginas web tiene aplicaciones inmediatas para administradores de red y proveedores de servicio ya que les permitiría recoger datos sobre el perfil de navegación de sus usuarios e incluso bloquear tráfico indeseado y dar prioridad al importante. Además, las ventajas de trabajar a nivel de conexión se aplican especialmente en su caso. Por último, los resultados obtenidos a través de los métodos presentados en esta tesis podrían emplearse en diseñar esquemas capaces de clasificar el tráfico web dependiendo del servicio que lo haya producido ya que se podrían utilizar como parámetros de entrada las características de múltiples conexiones relacionadas.
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    PublicationOpen Access
    A popularity-aware method for discovering server IP addresses related to websites
    (IEEE, 2013) Torres García, Luis Miguel; Magaña Lizarrondo, Eduardo; Izal Azcárate, Mikel; Morató Osés, Daniel; Automática y Computación; Automatika eta Konputazioa
    The complexity of web traffic has grown in the past years as websites evolve and new services are provided over the HTTP protocol. When accessing a website, multiple connections to different servers are opened and it is usually difficult to distinguish which servers are related to which sites. However, this information is useful from the perspective of security and accounting and can also help to label web traffic and use it as ground truth for traffic classification systems. In this paper we present a method to discover server IP addresses related to specific websites in a traffic trace. Our method uses NetFlow-type records which makes it scalable and impervious to encryption of packet payloads. It is, moreover, popularity-aware in the sense that it takes into consideration the differences in the number of accesses to each site in order to provide a better identification of servers. The method can be used to gather data from a group of interesting websites or, by applying it to a representative set of websites, it can label a sizeable number of connections in a packet trace.
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    PublicationOpen Access
    TBDClust: time-based density clustering to enable free browsing of sites in pay-per-use mobile Internet providers
    (Elsevier, 2017) Torres García, Luis Miguel; Magaña Lizarrondo, Eduardo; Morató Osés, Daniel; García-Jiménez, Santiago; Izal Azcárate, Mikel; Automatika eta Konputazioa; Institute of Smart Cities - ISC; Automática y Computación
    The World Wide Web has evolved rapidly, incorporating new content types and becoming more dynamic. The contents from a website can be distributed between several servers, and as a consequence, web traffic has become increasingly complex. From a network traffic perspective, it can be difficult to ascertain which websites are being visited by a user, let alone which part of the user's traffic each website is responsible for. In this paper we present a method for identifying the TCP connections involved in the same full webpage download without the need of deep packet inspection. This identification is needed for example to enable free browsing of specific websites in a pay per use mobile Internet access. It could be not only for third party promoted websites but also portals to gubernamental or medical emergency websites. The proposal is based on a modification of the DBSCAN clustering algorithm to work online and over one-dimensional sorted data. In order to validate our results we use both real traffic and packet captures from a controlled environment. The proposal achieves excellent results in consistency (99%) and completeness (92%), meaning that its error margin identifying the webpage downloads is minimal.
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    PublicationOpen Access
    On the nature of unused TCP connections in web traffic
    (2015) Torres García, Luis Miguel; Magaña Lizarrondo, Eduardo; Izal Azcárate, Mikel; Morató Osés, Daniel; Automática y Computación; Automatika eta Konputazioa
    The popularity of the web and the requirements introduced by current web content have pushed for the development of new techniques that meet these challenges and improve the experience of the users. In particular, during the last years, web browsers have taken aggressive measures in order to reduce webpage download times. These measures have had a noteworthy effect on the profile of web traffic. One of the most striking consequences is that nowadays, more than 20% of the TCP connections opened by a browser are left unused. In this paper we describe these connections, explain why they happen and use them as a simple way of identifying the traffic of different web browsers.