Supercharging Visualization with Data Mining

Big Data
and
Security Intelligence
Bay Area's Big Data Think Tank - December 2012
Raffael Marty

pixlcloud | turning data into actionable insight copyright (c) 2012

Doushuai's Three Barriers
‘You make your way through the darkness of abandoned grasses in a
search for meaning. As you do, where is the meaning?'

47th case of'The Gateless Barrier'
a collection of Zen koans

Outline

security is getting harder
we need new approaches
viz seems interesting
data mining can help


Some Security Challenges
‣security expertise
‣understanding data
‣communicating security
‣everyone is compromised
‣constantly changing


Solution?
‣ security expertise ‣ collaboration

‣ understanding data ‣ visual exploration, context

‣ communicating security ‣ visual representations
visibility anddata visibility,
‣ everyone is compromised ‣ complete
understanding
machine augmented analysis
‣ constantly changing ‣ quick learning cycles
adaptive solution

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visibility, you mean
visualization?


Why Visualization?
the data... the stats ...

http://en.wikipedia.org/wiki/Anscombe%27s_quartet

Can We Do Without Viz?

http://en.wikipedia.org/wiki/Anscombe%27s_quartet

Why Visualization?
‣Highest bandwidth to interact with humans
‣Put the human in the loop:
‣pattern detection
we need to enable humans
‣remembers context
to solve problems
‣fantastic intuition
‣can predict


Skaitmeninio sertifikavimo centras
IZENPE S.A. - CIF A-01337260-RMerc.Vitoria-Gasteiz T1055 F62 S8

Jabber Software Foundation
StartCom Ltd.
LGPKI
IZENPE S.A. SSL Trust Delegation
America Online Inc. NetLock Kft.
Swisscom
Thawte
NetLock Halozatbiztonsagi Kft.

Trustis Limited

Not a fully connected
Elektronik Bilgi Guvenligi A.S.

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MessageLabs
Coventry City Council
B.A.T. AS Sertifitseerimiskeskus

ADMINISTRACION NACIONAL DE CORREOS
RSA Data Security, Inc.
thawte, Inc. Consulting cc
Thawte

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TeliaSonera
Thawte, Inc. Thawte Consulting (Pty) Ltd.

Thawte Consulting
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Bergische Universitaet Fachhochschule Bonn
Technische Universitaet
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Max-Planck-Institut angewandte Wissenschaften
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Universitaet der Bundeswehr Muenchen ARGE DATEN - Austrian Society for Data Protection and Privacy

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Universitaet Osnabrueck
Universitaet Muenster Energie-Control GmbH
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General Electric Company MinistxC3xA8re xC3x89cologie, DxC3xA9veloppement et AmxC3xA9nagement durables

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DIRECCION GENERAL DE LA POLICIA C=au, O=SecureNet CA Root C=au, O=SecureNet CA Class B
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Mahanagar Telephone Nigam Limited Bank Leumi Le-Israel LTD
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Japan Certification Services, Inc. ComSign
Cisco Systems
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Chunghwa Telecom Co., Ltd.
VAS Latvijas Pasts - Vien.reg.Nr.40003052790 Digital Signature Trust Co.

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Situational Awareness

Overview visualization
of a large network

screenshot courtesy of Chris Horsley


Viz Problems
• the right data
• understanding the data
- syntax
- semantics
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• too much data


Approaches
• the right data • education

• experience

• new sensors?
• understanding data • collaboration
• logging guidelines
• too much data • big data approaches

Big Data


IT Has Been Changing

“memory has become the new hard
disk, hard disks are the tapes of
years ago” -- unknown source


Big Data?
• deals with large amounts of data
• what is the right technology?
- row-based?
- column-based?
- key-value? which store?
- document store?
- search engine?
- graph database?

• how to process the data for viz?

Visualizing TBs of Data?


Visualization Process
overview zoom and filter details on demand

Ben Shneiderman

Overview Visualizations
1.Scalable graphs
2.Data processing
• filter

• aggregate

• cluster
still ... too many data entries
3.Context enrichment
remaining!
192.168.0.1
• ip -> user

• machine -> role
192.168.0.1 development


Maybe Data Mining
Helps?


What is Data Mining?
‣ Anomaly detection (outlier detection)

‣ Association rule learning (e.g., items purchased together)

‣ Clustering

‣ Classification

‣ Regression (model the data)

‣ Summarization


The Place of Data Mining
• data overview (a new dataset, not seen or known before)
- summarization - (simple statistics)

• large populations (e.g., network graphs, heatmap rows)
Leverage data mining to augment and
- clustering (segregation - aggregation)
improve visualizations
Use human to find interesting areas
• high dimensionality
- dimensional reduction (often requires distance func.)
‣ principle component analysis

‣ ordination (e.g., multidimensional scaling)


Data Mining Issues
‣ Data mining requires many parameters
‣distance functions (e.g., for strings?)

‣number of clusters (e.g., k-means)

‣ Mostly work on continuous data
‣see above

‣ Impossible to model all and changing input

‣ Visualization can help visualize parameters interactively and
help optimize them


let’s combine data mining
with visualization


Visualizing Clusters
random row order rows clustered

user
time user time

1. row clustering
2. per cluster analysis

that is what we do at

pixlcloud

pixlcloud
‣ visibility Swisscom
‣ simplicity Skaitmeninio sertifikavimo centras
IZENPE S.A. - CIF A-01337260-RMerc.Vitoria-Gasteiz T1055 F62 S8

Jabber Software Foundation
StartCom Ltd.

Thawte
LGPKI
IZENPE S.A.

America Online Inc. NetLock Kft.

NetLock Halozatbiztonsagi Kft.
‣ understanding
Trustis Limited

Elektronik Bilgi Guvenligi A.S.
MessageLabs
Coventry City Council
B.A.T. AS Sertifitseerimiskeskus

ADMINISTRACION NACIONAL DE CORREOS
RSA Data Security, Inc.
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Thawte, Inc. Thawte Consulting (Pty) Ltd.

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Technische Universitaet Berlin Wildau
Bergische Universitaet Fachhochschule Bonn
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Hochschule Esslingen VeriSign, AC CAMERFIRMA S.A.
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