Примеры кода записной книжки Jupyter

В этой статье представлены некоторые фрагменты кода, демонстрирующие взаимодействие с данными озера Microsoft Sentinel (предварительная версия) с помощью записных книжек Jupyter для анализа данных безопасности в озере данных Microsoft Sentinel. В этих примерах показано, как получить доступ к данным из различных таблиц, например журналы входа в Систему Microsoft Entra ID, сведения о группе и события сети устройств. Фрагменты кода предназначены для запуска в записных книжках Jupyter в Visual Studio Code с помощью расширения Microsoft Sentinel.

Для выполнения этих примеров необходимо иметь необходимые разрешения и Visual Studio Code, установленные с расширением Microsoft Sentinel. Дополнительные сведения см. в разделе «Разрешения озера данных Microsoft Sentinel» и использование записных книжек Jupyter с озером данных Microsoft Sentinel.

Анализ неудачных попыток входа

В этом примере определяются пользователи с неудачными попытками входа. Для этого в этом примере записной книжки обрабатываются данные входа из двух таблиц:

• SigninLogs
• Журналы входа неинтерактивных пользователей AAD

Записная книжка выполняет следующие действия:

1. Создайте функцию для обработки данных из указанных таблиц, включая:
   1. Загрузите данные из указанных таблиц в DataFrame.
   2. Анализ поля JSON "Состояние", чтобы извлечь "errorCode" и определить, была ли каждая попытка входа успешной или неудачной.
   3. Агрегирует данные для подсчета количества неудачных и успешных попыток входа для каждого пользователя.
   4. Отфильтруйте данные, чтобы включить только пользователей с более чем 100 неудачными попытками входа и по крайней мере одной успешной попытки входа.
   5. Упорядочение результатов по количеству неудачных попыток входа.
2. Вызовите функцию для обеих SigninLogs таблиц и AADNonInteractiveUserSignInLogs таблиц.
3. Объедините результаты из обеих таблиц в один кадр данных.
4. Преобразуйте DataFrame в DataFrame Pandas.
5. Отфильтруйте DataFrame в Pandas, чтобы отобразить 20 пользователей с наибольшим числом неудачных попыток входа.
6. Создайте линейчатую диаграмму, чтобы визуализировать пользователей с наибольшим числом неудачных попыток входа.

Замечание

Этот ноутбук выполняется около 10 минут на Большом пуле в зависимости от объема данных в таблицах логов.

# Import necessary libraries
import matplotlib.pyplot as plt
from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
from pyspark.sql.functions import col, when, count, from_json, desc
from pyspark.sql.types import StructType, StructField, StringType

data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)

# Function to process data
def process_data(table_name,workspace_name):
    # Load data into DataFrame
    df = data_provider.read_table(table_name, workspace_name)
    
    # Define schema for parsing the 'Status' JSON field
    status_schema = StructType([StructField("errorCode", StringType(), True)])
    # Parse the 'Status' JSON field to extract 'errorCode'
    df = df.withColumn("Status_json", from_json(col("Status"), status_schema)) \
           .withColumn("ResultType", col("Status_json.errorCode"))
    # Define success codes
    success_codes = ["0", "50125", "50140", "70043", "70044"]
    
    # Determine FailureOrSuccess based on ResultType
    df = df.withColumn("FailureOrSuccess", when(col("ResultType").isin(success_codes), "Success").otherwise("Failure"))
    
    # Summarize FailureCount and SuccessCount
    df = df.groupBy("UserPrincipalName", "UserDisplayName", "IPAddress") \
           .agg(count(when(col("FailureOrSuccess") == "Failure", True)).alias("FailureCount"),
                count(when(col("FailureOrSuccess") == "Success", True)).alias("SuccessCount"))
    
    # Filter where FailureCount > 100 and SuccessCount > 0
    df = df.filter((col("FailureCount") > 100) & (col("SuccessCount") > 0))
    
    # Order by FailureCount descending
    df = df.orderBy(desc("FailureCount"))
         
    return df

# Process the tables to a common schema
workspace_name = "your-workspace-name"  # Replace with your actual workspace name
aad_signin = process_data("SigninLogs", workspace_name)
aad_non_int = process_data("AADNonInteractiveUserSignInLogs", workspace_name)

# Union the DataFrames
result_df = aad_signin.unionByName(aad_non_int)

# Show the result
result_df.show()

# Convert the Spark DataFrame to a Pandas DataFrame
result_pd_df = result_df.toPandas()

# Filter to show table with top 20 users with the highest failed sign-ins attempted
top_20_df = result_pd_df.nlargest(20, 'FailureCount')

# Create bar chart to show users by highest failed sign-ins attempted
plt.figure(figsize=(12, 6))
plt.bar(top_20_df['UserDisplayName'], top_20_df['FailureCount'], color='skyblue')
plt.xlabel('Users')
plt.ylabel('Number of Failed sign-ins')
plt.title('Top 20 Users with Failed sign-ins')
plt.xticks(rotation=45, ha='right')
plt.tight_layout()
plt.show()  

На следующем снимке экрана показан пример выходных данных приведенного выше кода, в котором отображаются первые 20 пользователей с наибольшим числом неудачных попыток входа в формат линейчатой диаграммы.

Таблица группы Microsoft Entra ID сегмента Access lake

В следующем примере кода показано, как получить доступ к EntraGroups таблице в озере данных Microsoft Sentinel. В нем отображаются различные поля, такие как displayName, groupTypes, mail, mailNicknamedescriptionи tenantId.

from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)
 
table_name = "EntraGroups"  
df = data_provider.read_table(table_name)  
df.select("displayName", "groupTypes", "mail", "mailNickname", "description", "tenantId").show(100, truncate=False)   

На следующем снимке экрана показан пример выходных данных приведенного выше кода, отображающий сведения о группе идентификаторов Microsoft Entra в формате кадра данных.

Получение доступа к журналам входа Microsoft Entra ID для конкретного пользователя

В следующем примере кода показано, как получить доступ к таблице идентификатора Microsoft Entra ID SigninLogs и отфильтровать результаты для конкретного пользователя. Он извлекает различные поля, такие как UserDisplayName, UserPrincipalName, UserId и многое другое.

from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)
 
table_name = "SigninLogs"  
workspace_name = "your-workspace-name"  # Replace with your actual workspace name
df = data_provider.read_table(table_name, workspace_name)  
df.select("UserDisplayName", "UserPrincipalName", "UserId", "CorrelationId", "UserType", 
 "ResourceTenantId", "RiskLevelDuringSignIn", "ResourceProvider", "IPAddress", "AppId", "AADTenantId")\
    .filter(df.UserPrincipalName == "bploni5@contoso.com")\
    .show(100, truncate=False) 

Проверка расположений входов

В следующем примере кода показано, как извлечь и отобразить расположения входа из таблицы Microsoft Entra ID SigninLogs. Она использует from_json функцию для анализа структуры LocationDetails JSON поля, позволяя получить доступ к определенным атрибутам расположения, таким как город, штат и страна или регион.

from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
from pyspark.sql.functions import from_json, col  
from pyspark.sql.types import StructType, StructField, StringType  
 
data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)  
workspace_name = "your-workspace-name"  # Replace with your actual workspace name
table_name = "SigninLogs"  
df = data_provider.read_table(table_name, workspace_name)  
 
location_schema = StructType([  
  StructField("city", StringType(), True),  
  StructField("state", StringType(), True),  
  StructField("countryOrRegion", StringType(), True)  
])  
 
# Extract location details from JSON  
df = df.withColumn("LocationDetails", from_json(col("LocationDetails"), location_schema))  
df = df.select("UserPrincipalName", "CreatedDateTime", "IPAddress", 
 "LocationDetails.city", "LocationDetails.state", "LocationDetails.countryOrRegion")  
 
sign_in_locations_df = df.orderBy("CreatedDateTime", ascending=False)  
sign_in_locations_df.show(100, truncate=False) 

Авторизации из непривычных стран

В следующем примере кода показано, как определить входы из стран, которые не являются частью типичного шаблона входа пользователя.

from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
from pyspark.sql.functions import from_json, col
from pyspark.sql.types import StructType, StructField, StringType

data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)
table_name = "signinlogs"
workspace_name = "your-workspace-name"  # Replace with your actual workspace name
df = data_provider.read_table(table_name, workspace_name)

location_schema = StructType([
    StructField("city", StringType(), True),
    StructField("state", StringType(), True),
    StructField("countryOrRegion", StringType(), True)
])

# Extract location details from JSON
df = df.withColumn("LocationDetails", from_json(col("LocationDetails"), location_schema))
df = df.select(
    "UserPrincipalName",
    "CreatedDateTime",
    "IPAddress",
    "LocationDetails.city",
    "LocationDetails.state",
    "LocationDetails.countryOrRegion"
)

sign_in_locations_df = df.orderBy("CreatedDateTime", ascending=False)
sign_in_locations_df.show(100, truncate=False)

Атака методом перебора из-за множества неудачных попыток входа

Определите потенциальные атаки методом перебора, анализируя журналы входа пользователей с большим числом неудачных попыток аутентификации.

from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
from pyspark.sql.functions import col, when, count, from_json, desc
from pyspark.sql.types import StructType, StructField, StringType

data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)

def process_data(table_name, workspace_name):
    df = data_provider.read_table(table_name, workspace_name)
    status_schema = StructType([StructField("errorCode", StringType(), True)])
    df = df.withColumn("Status_json", from_json(col("Status"), status_schema)) \
           .withColumn("ResultType", col("Status_json.errorCode"))
    success_codes = ["0", "50125", "50140", "70043", "70044"]
    df = df.withColumn("FailureOrSuccess", when(col("ResultType").isin(success_codes), "Success").otherwise("Failure"))
    df = df.groupBy("UserPrincipalName", "UserDisplayName", "IPAddress") \
           .agg(count(when(col("FailureOrSuccess") == "Failure", True)).alias("FailureCount"),
                count(when(col("FailureOrSuccess") == "Success", True)).alias("SuccessCount"))
    # Lower the brute force threshold to >10 failures and remove the success requirement
    df = df.filter(col("FailureCount") > 10)
    df = df.orderBy(desc("FailureCount"))
    df = df.withColumn("AccountCustomEntity", col("UserPrincipalName")) \
           .withColumn("IPCustomEntity", col("IPAddress"))
    return df
workspace_name = "your-workspace-name"  # Replace with your actual workspace name
aad_signin = process_data("SigninLogs", workspace_name)
aad_non_int = process_data("AADNonInteractiveUserSignInLogs",workspace_name)
result_df = aad_signin.unionByName(aad_non_int)
result_df.show()

Обнаружение попыток бокового смещения

Используйте DeviceNetworkEvents для выявления подозрительных внутренних IP-подключений, которые могут сигнализировать боковое перемещение, например ненормальный трафик SMB/RDP между конечными точками.

from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
from pyspark.sql.functions import col, count, countDistinct, desc

deviceNetworkEventTable = "DeviceNetworkEvents"
workspace_name = "<your-workspace-name>"  # Replace with your actual workspace name
data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)
device_network_events = data_provider.read_table(deviceNetworkEventTable, workspace_name)

# Define internal IP address range (example: 10.x.x.x, 192.168.x.x, 172.16.x.x - 172.31.x.x)
internal_ip_regex = r"^(10\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}|192\.168\.\d{1,3}\.\d{1,3}|172\.(1[6-9]|2[0-9]|3[0-1])\.\d{1,3}\.\d{1,3})$"

# Filter for internal-to-internal connections
internal_connections = device_network_events.filter(
    col("RemoteIP").rlike(internal_ip_regex) &
    col("LocalIP").rlike(internal_ip_regex)
)

# Group by source and destination, count connections
suspicious_lateral = (
    internal_connections.groupBy("LocalIP", "RemoteIP", "InitiatingProcessAccountName")
    .agg(count("*").alias("ConnectionCount"))
    .filter(col("ConnectionCount") > 10)  # Threshold can be adjusted
    .orderBy(desc("ConnectionCount"))
)
suspicious_lateral.show()

Обнаружение средств дампа учетных данных

Запрос DeviceProcessEvents для поиска таких процессов, как mimikatz.exe или непредвиденное выполнение lsass.exe доступа, что может указывать на сбор учетных данных.

from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
from pyspark.sql.functions import col, lower

workspace_id = "<your-workspace-name>"
device_process_table = "DeviceProcessEvents"

data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)
process_events = data_provider.read_table(device_process_table, workspace_id)

# Look for known credential dumping tools and suspicious access to lsass.exe
suspicious_processes = process_events.filter(
    (lower(col("FileName")).rlike("mimikatz|procdump|lsassy|nanodump|sekurlsa|dumpert")) |
    (
        (lower(col("FileName")) == "lsass.exe") &
        (~lower(col("InitiatingProcessFileName")).isin(["services.exe", "wininit.exe", "taskmgr.exe"]))
    )
)

suspicious_processes.select(
    "Timestamp",
    "DeviceName",
    "AccountName",
    "FileName",
    "FolderPath",
    "InitiatingProcessFileName",
    "InitiatingProcessCommandLine"
).show(50, truncate=False)

Корреляция действий USB с конфиденциальным доступом к файлам

Объедините события DeviceEvents и DeviceFileEvents в записной книжке, чтобы выявить потенциальные шаблоны эксфильтрации данных. Добавьте визуализации, чтобы показать, какие устройства, пользователи или файлы были вовлечены, и когда.

from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider
from pyspark.sql.functions import col, lower, to_timestamp, expr
import matplotlib.pyplot as plt

data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)
workspace_id = “<your-workspace-id>”

# Load DeviceEvents and DeviceFileEvents tables
device_events = data_provider.read_table("DeviceEvents", workspace_id)
device_file_events = data_provider.read_table("DeviceFileEvents", workspace_id)
device_info = data_provider.read_table("DeviceInfo", workspace_id)

# Filter for USB device activity (adjust 'ActionType' or 'AdditionalFields' as needed)
usb_events = device_events.filter(
    lower(col("ActionType")).rlike("usb|removable|storage")
)

# Filter for sensitive file access (e.g., files in Documents, Desktop, or with sensitive extensions)
sensitive_file_events = device_file_events.filter(
    lower(col("FolderPath")).rlike("documents|desktop|finance|confidential|secret|sensitive") |
    lower(col("FileName")).rlike(r"\.(docx|xlsx|pdf|csv|zip|7z|rar|pst|bak)$")
)

# Convert timestamps
usb_events = usb_events.withColumn("EventTime", to_timestamp(col("Timestamp")))
sensitive_file_events = sensitive_file_events.withColumn("FileEventTime", to_timestamp(col("Timestamp")))

# Join on DeviceId and time proximity (within 10 minutes) using expr for column operations
joined = usb_events.join(
    sensitive_file_events,
    (usb_events.DeviceId == sensitive_file_events.DeviceId) &
    (expr("abs(unix_timestamp(EventTime) - unix_timestamp(FileEventTime)) <= 600")),
    "inner"
) \
.join(device_info, usb_events.DeviceId == device_info.DeviceId, "inner")


# Select relevant columns
correlated = joined.select(
    device_info.DeviceName,
    usb_events.DeviceId,
    usb_events.AccountName,
    usb_events.EventTime.alias("USBEventTime"),
    sensitive_file_events.FileName,
    sensitive_file_events.FolderPath,
    sensitive_file_events.FileEventTime
)

correlated.show(50, truncate=False)

# Visualization: Number of sensitive file accesses per device
pd_df = correlated.toPandas()
if not pd_df.empty:
    plt.figure(figsize=(12, 6))
    pd_df.groupby('DeviceName').size().sort_values(ascending=False).head(10).plot(kind='bar')
    plt.title('Top Devices with Correlated USB and Sensitive File Access Events')
    plt.xlabel('DeviceName')
    plt.ylabel('Number of Events')
    plt.tight_layout()
    plt.show()
else:
    print("No correlated USB and sensitive file access events found in the selected period.")

Обнаружение поведения маяка

Обнаружьте потенциальные команды и управление путем кластеризации регулярных исходящих подключений на малых объемах данных в течение продолжительного времени.

# Setup
from pyspark.sql.functions import col, to_timestamp, window, count, avg, stddev, hour, date_trunc
from sentinel_lake.providers import MicrosoftSentinelProvider 
import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd

data_provider = MicrosoftSentinelProvider(spark)
device_net_events = "DeviceNetworkEvents"
workspace_id = "<your-workspace-id>"

network_df = data_provider.read_table(device_net_events, workspace_id)

# Add hour bucket to group by frequency
network_df = network_df.withColumn("HourBucket", date_trunc("hour", col("Timestamp")))

# Group by device and IP to count hourly traffic
hourly_traffic = network_df.groupBy("DeviceName", "RemoteIP", "HourBucket") \
    .agg(count("*").alias("ConnectionCount"))

# Count number of hours this IP talks to device
stats_df = hourly_traffic.groupBy("DeviceName", "RemoteIP") \
    .agg(
        count("*").alias("HoursSeen"),
        avg("ConnectionCount").alias("AvgConnPerHour"),
        stddev("ConnectionCount").alias("StdDevConnPerHour")
    )

# Filter beacon-like traffic: low stddev, repeated presence
beacon_candidates = stats_df.filter(
    (col("HoursSeen") > 10) &
    (col("AvgConnPerHour") < 5) &
    (col("StdDevConnPerHour") < 1.0)
)

beacon_candidates.show(truncate=False)

# Choose one Device + IP pair to plot
example = beacon_candidates.limit(1).collect()[0]
example_device = example["DeviceName"]
example_ip = example["RemoteIP"]

# Filter hourly traffic for that pair
example_df = hourly_traffic.filter(
    (col("DeviceName") == example_device) & 
    (col("RemoteIP") == example_ip)
).orderBy("HourBucket")

# Convert to Pandas and plot
example_pd = example_df.toPandas()
example_pd["HourBucket"] = pd.to_datetime(example_pd["HourBucket"])

plt.figure(figsize=(12, 5))
plt.plot(example_pd["HourBucket"], example_pd["ConnectionCount"], marker="o", linestyle="-")
plt.title(f"Outbound Connections – {example_device} to {example_ip}")
plt.xlabel("Time (Hourly)")
plt.ylabel("Connection Count")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()

Связанный контент

• Справочник по классу провайдера Microsoft Sentinel (предварительная версия)
• Предварительная версия обзора озера данных Microsoft Sentinel
• Разрешения озера данных Microsoft Sentinel (предварительная версия)
• Изучение озера данных Microsoft Sentinel с помощью записных книжек Jupyter (предварительная версия)
• Записные книжки Jupyter и хранилище данных Microsoft Sentinel (предварительная версия)