Codebeispiele für Jupyter Notebook

In diesem Artikel werden einige Beispielcodeausschnitte vorgestellt, die die Interaktion mit Microsoft Sentinel Lake-Daten mithilfe von Jupyter-Notebooks veranschaulichen, um Sicherheitsdaten im Microsoft Sentinel Data Lake zu analysieren. Diese Beispiele veranschaulichen, wie Sie auf Daten aus verschiedenen Tabellen zugreifen und diese analysieren, z. B. Microsoft Entra ID Anmeldeprotokolle, Gruppeninformationen und Gerätenetzwerkereignisse. Die Codeausschnitte sind so konzipiert, dass sie in Jupyter Notebooks in Visual Studio Code mithilfe der Microsoft Sentinel-Erweiterung ausgeführt werden.

Zum Ausführen dieser Beispiele müssen die erforderlichen Berechtigungen und Visual Studio Code mit der Microsoft Sentinel-Erweiterung installiert sein. Weitere Informationen finden Sie unter Microsoft Sentinel Data Lake-Berechtigungen und Verwenden von Jupyter Notebooks mit Microsoft Sentinel Data Lake.

Analyse fehlgeschlagener Anmeldeversuche

In diesem Beispiel werden Benutzer mit fehlgeschlagenen Anmeldeversuchen identifiziert. Dazu verarbeitet dieses Notebook-Beispiel Anmeldedaten aus zwei Tabellen:

  • SigninLogs
  • AADNonInteractiveUserSignInLogs

Das Notebook führt die folgenden Schritte aus:

  1. Erstellen Sie eine Funktion zum Verarbeiten von Daten aus den angegebenen Tabellen, die Folgendes umfasst:
    1. Laden sie Daten aus den angegebenen Tabellen in DataFrames.
    2. Analysieren Sie das JSON-Feld "Status", um "errorCode" zu extrahieren, und bestimmen Sie, ob jeder Anmeldeversuch erfolgreich war oder nicht.
    3. Aggregieren Sie die Daten, um die Anzahl der fehlgeschlagenen und erfolgreichen Anmeldeversuche für jeden Benutzer zu zählen.
    4. Filtern Sie die Daten so, dass nur Benutzer mit mehr als 100 fehlgeschlagenen Anmeldeversuchen und mindestens einem erfolgreichen Anmeldeversuch einbezogen werden.
    5. Ordnen Sie die Ergebnisse nach der Anzahl der fehlgeschlagenen Anmeldeversuche an.
  2. Rufen Sie die -Funktion sowohl für - als auch SigninLogsAADNonInteractiveUserSignInLogs -Tabellen auf.
  3. Kombinieren Sie die Ergebnisse aus beiden Tabellen in einem einzelnen DataFrame.
  4. Konvertieren Sie den DataFrame in einen Pandas-DataFrame.
  5. Filtern Sie den Pandas-Datenrahmen, um die 20 häufigsten Benutzer mit der höchsten Anzahl von fehlgeschlagenen Anmeldeversuchen anzuzeigen.
  6. Erstellen Sie ein Balkendiagramm, um die Benutzer mit der höchsten Anzahl von fehlgeschlagenen Anmeldeversuchen zu visualisieren.

Hinweis

Die Ausführung dieses Notebooks im großen Pool dauert je nach Datenvolumen in den Protokolltabellen etwa 10 Minuten.

# 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()

Der folgende Screenshot zeigt ein Beispiel der Ausgabe des obigen Codes, in dem die 20 wichtigsten Benutzer mit der höchsten Anzahl von fehlgeschlagenen Anmeldeversuchen in einem Balkendiagrammformat angezeigt werden.

Screenshot: Balkendiagramm der Benutzer mit der höchsten Anzahl von fehlgeschlagenen Anmeldeversuchen

Access Lake-Ebene Microsoft Entra ID Group-Tabelle

Im folgenden Codebeispiel wird veranschaulicht, wie Auf die EntraGroups Tabelle im Microsoft Sentinel Data Lake zugegriffen wird. Es werden verschiedene Felder wie displayName, , groupTypes, mailmailNickname, descriptionund tenantIdangezeigt.

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)

Der folgende Screenshot zeigt ein Beispiel der Ausgabe des obigen Codes, in dem die Microsoft Entra ID Gruppeninformationen in einem Datenrahmenformat angezeigt werden.

Screenshot: Beispielausgabe der Microsoft Entra ID-Gruppentabelle

Zugreifen auf Microsoft Entra ID Anmeldeprotokolle für einen bestimmten Benutzer

Im folgenden Codebeispiel wird veranschaulicht, wie Sie auf die Microsoft Entra ID SigninLogs Tabelle zugreifen und die Ergebnisse für einen bestimmten Benutzer filtern. Es ruft verschiedene Felder wie UserDisplayName, UserPrincipalName, UserId und mehr ab.

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)

Untersuchen von Anmeldespeicherorten

Im folgenden Codebeispiel wird veranschaulicht, wie Anmeldespeicherorte aus der Microsoft Entra ID SigninLogs-Tabelle extrahiert und angezeigt werden. Sie verwendet die from_json -Funktion, um die JSON-Struktur des LocationDetails Felds zu analysieren, sodass Sie auf bestimmte Standortattribute wie Stadt, Bundesland und Land oder Region zugreifen können.

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)

Anmeldungen aus ungewöhnlichen Ländern

Im folgenden Codebeispiel wird veranschaulicht, wie Anmeldungen aus Ländern identifiziert werden, die nicht Teil des typischen Anmeldemusters eines Benutzers sind.

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)

Brute-Force-Angriff von mehreren fehlgeschlagenen Anmeldungen

Identifizieren Sie potenzielle Brute-Force-Angriffe, indem Sie Benutzeranmeldungsprotokolle für Konten mit einer hohen Anzahl von fehlgeschlagenen Anmeldeversuchen analysieren.

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()

Erkennen von Lateral Movement-Versuchen

Verwenden Sie DeviceNetworkEvents, um verdächtige interne IP-Verbindungen zu identifizieren, die laterale Verschiebungen signalisieren können, z. B. ungewöhnlicher SMB/RDP-Datenverkehr zwischen Endpunkten.

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()

Aufdecken von Tools zum Dumping von Anmeldeinformationen

Fragen Sie DeviceProcessEvents ab, um Prozesse wie mimikatz.exe oder unerwartete Ausführung von lsass.exe Zugriff zu finden, was auf das Sammeln von Anmeldeinformationen hindeuten kann.

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)

Korrelation von USB-Aktivitäten mit sensiblem Dateizugriff

Kombinieren Sie DeviceEvents und DeviceFileEvents in einem Notebook, um potenzielle Datenexfiltrationsmuster anzuzeigen. Fügen Sie Visualisierungen hinzu, um anzuzeigen, welche Geräte, Benutzer oder Dateien wann beteiligt waren.

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.")

Erkennung des Beaconverhaltens

Erkennen Sie potenzielle Befehls- und Steuerungsmöglichkeiten, indem Sie regelmäßige ausgehende Verbindungen mit geringen Bytevolumen über lange Zeiträume clustern.

# 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()

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