Μπαρμπουνάκης ΙωάννηςBarbounakis IoannisΒρεσάης Ιάσων-ΔαυίδVresais Jason-David2026-09-082026-09-082026-06-07https://apothesis.hmu.gr/handle/123456789/11770Η παρούσα πτυχιακή εργασία επικεντρώνεται στον σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός οικονομικού και φορητού συστήματος κυβερνοασφάλειας βασισμένου στην πλατφόρμα Raspberry Pi 3. Στόχος της μελέτης είναι η αξιοποίηση μιας embedded συσκευής περιορισμένων υπολογιστικών πόρων ως ενδιάμεσου κόμβου ασφαλείας (Gateway), ικανού να λειτουργεί ταυτόχρονα ως δρομολογητής (Router) και ως σύστημα ανίχνευσης και πρόληψης επιθέσεων (IDS/IPS). Στο προτεινόμενο μοντέλο, το Raspberry Pi τοποθετείται μεταξύ του κεντρικού δρομολογητή και του τοπικού δικτύου (LAN), επιτρέποντας τον έλεγχο, την επιθεώρηση και το φιλτράρισμα της διερχόμενης δικτυακής κίνησης σε πραγματικό χρόνο. Για την υλοποίηση των μηχανισμών προστασίας χρησιμοποιήθηκε το Suricata, το οποίο ρυθμίστηκε με λειτουργία σε σειρά ανάμεσα απο τον δρομολογητή και το προστατευόμενο σύστημα (Inline Mode), παρέχοντας τη δυνατότητα όχι μόνο ανίχνευσης αλλά και δυναμικής απόκρισης σε κακόβουλη δραστηριότητα μέσω packet dropping και αποκλεισμού επιτιθέμενων συστημάτων. Λόγω των περιορισμένων δυνατοτήτων του Raspberry Pi 3, δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στη βελτιστοποίηση των διαθέσιμων πόρων. Για τον λόγο αυτό επιλέχθηκε διαχείριση αποκλειστικά μέσω γραμμής εντολών (CLI), αποφεύγοντας τη χρήση γραφικών περιβαλλόντων που θα επιβάρυναν το σύστημα. Παράλληλα, αναπτύχθηκαν προσαρμοσμένοι μηχανισμοί παρακολούθησης και φιλτραρίσματος ειδοποιήσεων, με σκοπό τη σαφή και άμεση αναγνώριση κρίσιμων συμβάντων ασφαλείας σε πραγματικό χρόνο. Η αξιοπιστία και η αποτελεσματικότητα του συστήματος αξιολογήθηκαν μέσω ρεαλιστικών σεναρίων επιθέσεων σε εργαστηριακό περιβάλλον. Συγκεκριμένα, εξετάστηκε η ικανότητα ανίχνευσης reconnaissance δραστηριοτήτων μέσω Nmap scans, η αντιμετώπιση επιθέσεων άρνησης υπηρεσίας (DoS) τύπου TCP SYN, UDP και ICMP Flood, καθώς και η προστασία από SSH brute force επιθέσεις μέσω δυναμικών μηχανισμών αποκλεισμού IP διευθύνσεων. Τα αποτελέσματα των δοκιμών έδειξαν ότι το Raspberry Pi 3 μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά ως χαμηλού κόστους IDS/IPS gateway για μικρά τοπικά δίκτυα, εφόσον πραγματοποιηθεί σωστή διαχείριση των διαθέσιμων πόρων και των μηχανισμών καταγραφής. Παράλληλα, η μελέτη ανέδειξε περιορισμούς που σχετίζονται με την αυξημένη χρήση CPU και μνήμης κατά τη διάρκεια έντονου δικτυακού φόρτου και μακροχρόνιας λειτουργίας, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει τη συνολική απόδοση του συστήματος. Η εργασία ολοκληρώνεται με την παρουσίαση μετρήσεων απόδοσης και προτάσεων για μελλοντική επέκταση και βελτίωση της υλοποίησης.This undergraduate thesis focuses on the design and implementation of a cost-effective and portable cybersecurity system based on the Raspberry Pi 3 platform. The aim of the study is to utilize an embedded device with limited computational resources as a security gateway, capable of operating simultaneously as a router and as an Intrusion Detection and Prevention System (IDS/IPS). In the proposed model, the Raspberry Pi is positioned between the main router and the local area network (LAN), enabling the real-time monitoring, inspection, and filtering of network traffic. Suricata was used to implement the security mechanisms and was configured to operate in inline mode between the router and the protected system. This configuration provides not only intrusion detection capabilities but also the ability to respond dynamically to malicious activity through packet dropping and the blocking of attacking systems. Due to the limited capabilities of the Raspberry Pi 3, particular emphasis was placed on optimizing the available system resources. For this reason, system administration was performed exclusively through the Command-Line Interface (CLI), avoiding the use of graphical environments that would impose additional resource overhead. In parallel, customized mechanisms for monitoring and filtering alerts were developed to enable the clear and immediate identification of critical security events in real time. The reliability and effectiveness of the system were evaluated through realistic attack scenarios in a controlled laboratory environment. Specifically, the system's ability to detect reconnaissance activities through Nmap scans was examined, along with its ability to mitigate Denial-of-Service (DoS) attacks, including TCP SYN, UDP, and ICMP floods. Furthermore, protection against SSH brute-force attacks was evaluated through dynamic IP address blocking mechanisms. The test results demonstrated that the Raspberry Pi 3 can effectively operate as a low-cost IDS/IPS gateway for small local networks, provided that the available system resources and logging mechanisms are properly managed. At the same time, the study identified limitations associated with increased CPU and memory utilization during periods of heavy network traffic and prolonged operation, which may affect the overall performance of the system. The thesis concludes with the presentation of performance measurements and recommendations for future extensions and improvements to the implementation.elAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United StatesRaspberry Pi 3SuricataIDS/IPSInline ModeΔρομολόγηση ΔικτύουΚυβερνοασφάλειαΠροσομοίωση ΕπιθέσεωνDoSNmapNiktoCLIΠτυχιακή Εργασία