WEB BASED SYSTEM FOR MICROSOFT ACTIVE DIRECTORY REPORTING AND EVENT CORRELATION USING DATA MINING M.S.P. Perera This dissertation was submitted in requirements for the Master of Engineering degree Master of Science in computer science Department of Computer Science and Engineering University of Moratuwa Sri Lanka December 2008 93368 Abstract Microsoft Active Directory is very popular in large and medium scale organizations as a system for centralized management of users, desktops, servers, printers and mail boxes etc. This provides a centralized console for managing and viewing the objects very easily. The Active Directory data repository could be used to generate many management reports that would be useful for taking future management decisions and analyzing the health of the organization's security. Many events are generated as a result of user activities and status changes of the objects. These events are reflected on the active directories and event logs. The correlation and outlier analysis of the events is important to filter out thousands of non critical events and be pro-active on important critical events. This thesis discusses generating management reports, by querying the Active Directory database and providing real time alerts to system administrators on critical events, with the use of data mining techniques such as event correlation and outlier analysis. The scope of the event analysis is limited to data generated in the Microsoft Active Directory. Keywords: Microsoft Active Directory, MS AD, Event Correlation, AD Reports, Outlier Analysis, Event Log Clustering. D e c l a r a t i o n T h e w o r k i n c l u d e d i n t h i s r e p o r t w a s d o n e b y m e , a n d o n l y b y m e , a n d t h e w o r k h a s n o t b e e n s u b m i t t e d f o r a n y o t h e r a c a d e m i c q u a l i f i c a t i o n a t a n y i n s t i t u t i o n . b - l · - . / . \ \ 1 . P e r e r a 2 2 m 1 D e c e m b e r 2 0 0 8 l c e r t i f y t h a t t h e d e c l a r a t i o n a b o v e b y t h e c a n d i d a t e i s t r u e t o t h e b e s t o f m y k n o w l e d g e . \ ~ l D r . A m a l S h e h a n P e r e r a 2 2 1 1 0 D e c e m b e r 2 0 0 8 I V T a b l e o f C o n t e n t L i s t o f f i g u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i L i s t o f T a b l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i i L i s t o f T a b l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i i i A b s t r a c t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ! A c k n o w l e d g e m e n t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 . I n t r o d u c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 . 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X 2 . 3 Q u e r y i n g M i c r o s o f t A c t i v e D i r e c t o r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 . 3 . 1 A c t i v e D i r e c t o r y Q u e r y S y n t a x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I 0 2 . 4 T y p e s o f M a n a g e m e n t R e p o r t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 2 . 5 S y s l o g S e r v e r f o r C o l l e c t i n g M i c r o s o f t E v e n t L o g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I I 2 . 5 . 1 I n t r o d u c t i o n t o S y s l o g - n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 2 . 6 F o r w a r d i n g A c t i v e D i r e c t o r y E v e n t s t o S y s l o g S e r v e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 2 . 7 E v e n t C o r r e l a t i o n a n d O u t l i e r A n a l y s i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 2 . 7 . 1 E v e n t C o r r e l a t i o n A p p r o a c h e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 2 . 7 . 2 I n t r o d u c t i o n t o S E C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 2 . 7 . 3 D a t a M i n i n g f o r F r e q u e n t I t e m S e t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 2 . 7 . 4 D a t a C l u s t e r i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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A n a l y s i s a n d D i s c u s s i o n o f R e s u l t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 6 . A n a l y s i s a n d D i s c u s s i o n o f R e s u l t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 7 . C o n c l u s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 1 \ . F u n 1 r e W o r k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8 L i s t o f S y m b o l s , N o t a t i o n s , A b b r e v i a t i o n s a n d A c r o n y m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9 R e f e r e n c e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 A n n e x I - S a m p l e S E C r u l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 A n n e x 1 1 - Q u e r y i n g A c t i v e D i r e c t o r y - J a v a C o d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : ' \ 5 A n n e x I I I - W i n d o w s E p o c h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 A n n e x I V - - S y s l o g - n g a n d M y S Q L C o n f i g u r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 8 A n n e x V - S a m p l e S E C R u l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 0 A n n e x V I - P r o d u c t W e b P a g e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 \ ' ! L i s t o f F i g u r e s F i g u r e 1 - S p i r a l M o d e l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 F i g u r e 2 - M a n a g e m e n t R e p o r t G e n e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 8 F i g u r e 3 - E v e n t C o r r e l a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 9 F i g u r e 4 - O u t l i e r A n a l y s i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 0 F i g u r e 5 - S o f t w a r e A r c h i t e c t u r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 F i g u r e 6 - A D R e p o r t i n g T o o l L o g i n P a g e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 f i g u r e 7 - D a s h B o a r d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 F i g u r e 8 - U s e r R e p o r t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 8 F i g u r e 9 - E v e n t C o r r e l a t i o n O u t p u t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 F i g u r e 1 0 - E v e n t C o r r e l a t i o n R u l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0 F i g u r e l l - N o o f E v e n t C l u s t e r s ; O u t l i e r s w h e n i n i t i a l t h r e s h o l d i s I 0 a n d s t e p v a l u e i s I . . . . 4 4 F i g u r e 1 2 - N o o f E v e n t C l u s t e r s I O u t l i e r s w h e n i n i t i a l t h r e s h o l d i s 1 0 a n d s t e p v a l u e i s 2 . . . . 4 5 V l l L i s t o f T a b l e s T a b l e 1 - S y s l o g L o g L e v e l s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 T a b l e 2 - S y s l o g F a c i l i t y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 T a b l e 3 - E v e n t P a t t e m s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 T a b l e 4 - L d a p Q u e r i e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 T a b l e 5 - E v e n t C o r r e l a t i o n O u t p u t & R u l e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 T a b l e 6 - E v e n t C l u s t e r s O b s e r v e d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - · . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 T a b l e 7 - O u t l i e r s O b s e r v e d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 T a b l e 8 - N o o f E v e n t C l u s t e r s a n d O u t l i e r s a t T h r e s h o l d V a l u e I 0 . S t e p 1 a n d I t e r a t i o n s f r o m l 0 t o 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 T a b l e 9 - N o o f E v e n t C l u s t e r s a n d O u t l i e r s a t T h r e s h o l d V a l u e 1 0 . S t e p 2 a n d I t e r a t i o n s f r o m 5 ! 0 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 T a b l e 9 - M y S Q L T a b l e S t r u c t u r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9 V l l l A c k n o w l e d g e m e n t F i r s t o f a l L I w o u l d l i k e t o t h a n k m y s u p e r v i s o r D r . A m a l S h e h a n P e r e r a f o r b e i n g t h e s u p e r v i s o r f o r m y M . S c . p r o j e c t . I a m a l s o t h a n k f u l t o D r . S h e h a n f o r h i s p a t i e n c e , f r i e n d l i n e s s , a d v i c e a n d g u i d a n c e . I w o u l d l i k e t o e x t e n d m y g r a t i t u d e t o D r . G i h a n D i a s f o r e n c o u r a g i n g m e t o c o m p l e t e m y M . S c . p r o J e c t w n h m t h e a l l o c a t e d p e r i o d . W i t h o u t h i s e n c o m a g e m e n t a n d s u p p o r t I w o u l d n ' t h a \ · c c o m p l e t e d t h e : V l . S c . P r o j e c t . I w o u l d l i k e t o t h a n k o u r p r o j e c t c o o r d i n a t o r D r . S a n a t h J a y a s e n a t o o , f o r t h e p r o p e r g u i d a n c e a n d e t T o r t t a k e n i n e n c o u r a g i n g a l l s t u d e n t s t o c o m p l e t e t h e f i n a l t h e s i s i n t i m e . F i n a l l y I t h a n k S r i L a n k a T e l e c o m , m y e m p l o y e r f o r p r o v i d i n g m e t h e i n f r a s t m c t u r c a n d v a l u a b l e t i m e a l l o c a t i o n f o r m y r e s e a r c h a n d s t u d y . 2