Cybersecurity · Week 07

AI-Powered Detection & Response

Construcción de una plataforma inteligente capaz de ingerir telemetría, detectar anomalías, correlacionar eventos, priorizar incidentes, generar hipótesis y asistir al analista durante la respuesta.

Objetivo de la semana
Pasar de utilizar IA como un simple asistente de consulta a integrarla dentro del ciclo operativo de detección y respuesta de un SOC.

01. El salto desde SIEM tradicional hacia un SOC aumentado por IA

Durante las semanas anteriores hemos construido los fundamentos para comprender una arquitectura moderna de ciberseguridad y el papel que puede desempeñar la inteligencia artificial.

Ahora damos un paso importante: la IA deja de ser únicamente una herramienta de análisis y comienza a formar parte del pipeline operativo de seguridad.

01

Collect

Recoger logs, eventos, flujos de red, endpoints, identidad, aplicaciones y cloud.

02

Normalize

Convertir diferentes formatos y fuentes en una estructura común.

03

Detect

Identificar comportamientos sospechosos mediante reglas, estadística, ML e IA.

04

Investigate

Correlacionar evidencias para construir una hipótesis sobre el incidente.

05

Respond

Ejecutar o recomendar acciones de contención y recuperación.

02. ¿Dónde aporta realmente valor la IA?

Uno de los errores más habituales consiste en introducir un LLM simplemente delante de los logs y esperar que "encuentre ataques".

Una arquitectura profesional es mucho más sofisticada.

Capa Tecnología Uso de IA
Ingesta Syslog, API, agents, collectors Clasificación y enriquecimiento
Normalización JSON / ECS / CEF / OCSF Detección de inconsistencias
Detección Rules + ML Anomaly detection
Correlación SIEM / graph Relationship reasoning
Investigación LLM + RAG Hipótesis y explicación
Respuesta SOAR Generación de playbooks y recomendaciones
Principio fundamental

La IA no debe sustituir automáticamente las fuentes de evidencia. Debe trabajar sobre datos observables, trazables y verificables.

03. Arquitectura de un sistema SOC basado en IA

La siguiente arquitectura representa el sistema que construiremos progresivamente durante el módulo.

┌─────────────────────────────┐ │ DATA SOURCES │ │ │ │ Firewall · DNS · AD · EDR │ │ Cloud · VPN · Proxy · Apps │ └──────────────┬──────────────┘ │ ▼ ┌─────────────────────────────┐ │ INGESTION LAYER │ │ │ │ Syslog / API / Agents │ │ Kafka / Beats / Collectors │ └──────────────┬──────────────┘ │ ▼ ┌─────────────────────────────┐ │ NORMALIZATION LAYER │ │ │ │ ECS / OCSF / JSON │ └──────────────┬──────────────┘ │ ┌──────────────┴──────────────┐ ▼ ▼ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │ RULE ENGINE │ │ ML ENGINE │ │ │ │ │ │ Sigma │ │ Anomaly │ │ IOC │ │ UEBA │ │ Correlation │ │ Behaviour │ └────────┬────────┘ └────────┬────────┘ │ │ └──────────────┬──────────────┘ ▼ ┌─────────────────────────────┐ │ AI ANALYST │ │ │ │ LLM + RAG + Threat Intel │ │ Reasoning + Summarization │ └──────────────┬──────────────┘ │ ▼ ┌─────────────────────────────┐ │ INCIDENT MANAGER │ │ │ │ Severity · Confidence │ │ Evidence · Timeline │ └──────────────┬──────────────┘ │ ▼ ┌─────────────────────────────┐ │ SOAR / RESPONSE │ │ │ │ Isolate · Block · Disable │ │ Notify · Investigate │ └─────────────────────────────┘

04. La diferencia entre detección y análisis

Es importante separar dos conceptos.

Detection

Determina que existe un comportamiento potencialmente malicioso.

Ejemplo:

User jsmith authenticated
from 185.22.10.45
after 14 failed logins
            

Investigation

Intenta determinar qué significa realmente ese comportamiento.

- Is the IP malicious?
- Is the user normally remote?
- Was MFA used?
- What happened afterwards?
- Were privileged resources accessed?
            
La IA es especialmente potente en la segunda fase.

Las reglas pueden detectar patrones conocidos. La IA puede ayudar a contextualizar múltiples evidencias y convertirlas en una narrativa investigable.

05. Caso práctico: detección de un posible ataque

Supongamos que el sistema recibe los siguientes eventos.

2026-08-29 09:01:13
user=jsmith
event=login_failed
src_ip=185.22.10.45

2026-08-29 09:01:18
user=jsmith
event=login_failed
src_ip=185.22.10.45

2026-08-29 09:01:22
user=jsmith
event=login_failed
src_ip=185.22.10.45

2026-08-29 09:01:27
user=jsmith
event=login_success
src_ip=185.22.10.45

2026-08-29 09:03:11
user=jsmith
event=privilege_escalation
target=domain_admin

2026-08-29 09:04:22
user=jsmith
event=ldap_query
query=all_domain_users

2026-08-29 09:06:33
user=jsmith
event=network_share_access
target=\\fileserver\finance

Un sistema basado únicamente en reglas podría generar varios alerts.

Un sistema aumentado por IA debería intentar correlacionarlos.

Posible cadena de ataque
  1. Multiple authentication failures.
  2. Successful authentication.
  3. Privilege escalation.
  4. Directory reconnaissance.
  5. Access to sensitive resources.

El conjunto presenta una probabilidad significativamente mayor de compromiso que cualquiera de los eventos aislados.

06. Construcción del contexto para la IA

Nunca deberíamos enviar únicamente el evento original al LLM.

Hay que construir un contexto estructurado.

{
  "incident": {
    "id": "INC-2026-00421",
    "severity": "high",
    "source": "identity-monitor"
  },

  "user": {
    "username": "jsmith",
    "department": "finance",
    "role": "employee"
  },

  "source_ip": {
    "address": "185.22.10.45",
    "country": "unknown",
    "reputation": "suspicious"
  },

  "timeline": [
    {
      "timestamp": "09:01:13",
      "event": "login_failed"
    },
    {
      "timestamp": "09:01:27",
      "event": "login_success"
    },
    {
      "timestamp": "09:03:11",
      "event": "privilege_escalation"
    },
    {
      "timestamp": "09:04:22",
      "event": "ldap_query"
    }
  ],

  "assets": [
    "domain-controller",
    "finance-fileserver"
  ]
}

Esto permite que el modelo razone sobre entidades, relaciones, temporalidad y contexto.

07. Prompting de seguridad: del prompt genérico al analista especializado

Un prompt como:

"Analiza estos logs y dime si hay un ataque."

es demasiado pobre para un entorno profesional.

Un sistema avanzado debe establecer claramente:

Prompt recomendado

You are an experienced SOC Tier 2/3 analyst.

Your task is to analyze the security incident using
ONLY the evidence provided.

Do not invent facts.

Determine:

1. Whether the activity is suspicious.
2. Most likely attack technique.
3. Relevant MITRE ATT&CK techniques.
4. Timeline of activity.
5. Affected identities.
6. Affected assets.
7. Evidence supporting the hypothesis.
8. Evidence that contradicts the hypothesis.
9. Recommended investigation steps.
10. Recommended containment actions.

For every conclusion provide:

- confidence: low / medium / high
- supporting evidence

If evidence is insufficient, explicitly state:

"INSUFFICIENT EVIDENCE"

Return the answer as structured JSON.

08. Structured output: una necesidad operativa

Un SOC no puede depender de respuestas libres generadas por un modelo.

Necesitamos estructuras que puedan ser procesadas automáticamente.

{
  "classification": "potential_compromise",

  "severity": "high",

  "confidence": 0.91,

  "attack_stage": [
    "initial_access",
    "privilege_escalation",
    "discovery"
  ],

  "mitre": [
    "T1078",
    "T1068",
    "T1087"
  ],

  "evidence": [
    "Multiple failed logins",
    "Successful authentication",
    "Privilege escalation",
    "LDAP enumeration"
  ],

  "recommended_actions": [
    "Disable account",
    "Revoke sessions",
    "Isolate affected endpoint",
    "Review domain controller logs"
  ],

  "human_review_required": true
}

09. Confidence ≠ Probability of compromise

Este concepto es especialmente importante.

Una IA puede tener una confianza elevada en una interpretación y, sin embargo, esa interpretación no representar necesariamente la realidad.

Concepto Significado
Confidence Seguridad del modelo respecto a su propia interpretación.
Risk Impacto potencial del incidente.
Likelihood Probabilidad estimada de que la hipótesis sea cierta.
Severity Magnitud del impacto.

10. Correlación basada en entidades

Una de las mejoras más importantes consiste en dejar de pensar únicamente en logs y comenzar a pensar en entidades.

Identity

User, service account, administrator.

Host

Endpoint, server, virtual machine.

Network

IP, subnet, domain, connection.

Application

API, database, service.

Resource

File, share, bucket, database.

Una vez identificadas las entidades podemos construir relaciones:

User
 |
 | authenticated_from
 ↓
IP
 |
 | connected_to
 ↓
Endpoint
 |
 | executed
 ↓
Process
 |
 | accessed
 ↓
File Server

Esta representación permite evolucionar posteriormente hacia un Security Knowledge Graph.

11. Anomaly Detection

No todos los ataques coinciden con patrones conocidos.

Por ello necesitamos detectar desviaciones respecto al comportamiento normal.

Ejemplo

Un usuario normalmente:

Un día aparece:

02:41 AM
Country: Netherlands
Device: Unknown
Application: Domain Controller
LDAP queries: 8,432
Data accessed: 14 GB
No existe necesariamente una regla que diga que esto es un ataque.

Sin embargo, el comportamiento es claramente anómalo.

12. UEBA: User and Entity Behavior Analytics

UEBA permite construir perfiles de comportamiento para usuarios y entidades.

Variable Ejemplo
Login time 02:41
Location New country
Device Unknown
Application Domain Controller
Volume 8,432 queries
Privilege Administrator

El sistema puede generar una puntuación:

anomaly_score = 0.94

Pero esa puntuación debe combinarse con otros factores antes de convertirse en una decisión operativa.

13. Threat Intelligence + IA

La inteligencia artificial puede enriquecer una alerta con información externa.

Por ejemplo:

IOC:
185.22.10.45

El pipeline puede consultar:

Posteriormente la IA puede integrar la información.

Importante:

La IA no debe sustituir la fuente original de Threat Intelligence. Debe interpretar y contextualizar sus resultados.

14. RAG aplicado a ciberseguridad

Un LLM general no conoce necesariamente las políticas internas de nuestra organización.

Tampoco conoce nuestros activos, procedimientos o arquitectura.

Aquí entra RAG: Retrieval-Augmented Generation.

Knowledge Base

Documentación, procedimientos, arquitectura, políticas, playbooks.

Retriever

Recupera los documentos relevantes para cada incidente.

LLM

Interpreta el incidente utilizando el contexto recuperado.

15. Ejemplo de RAG para un SOC

Supongamos que el analista pregunta:

¿Qué procedimiento debemos seguir si una cuenta de administrador
presenta indicios de compromiso?

El sistema busca en la documentación interna:

/security/playbooks/account-compromise.md
/security/policies/identity-response.pdf
/security/procedures/admin-account.md

El LLM utiliza esos documentos como contexto.

Resultado

La respuesta no depende únicamente del conocimiento general del modelo, sino de los procedimientos reales de la organización.

16. AI Incident Copilot

El objetivo de esta semana será conceptualizar un "AI Incident Copilot".

Este componente ayudará al analista a responder:

17. Diseño del Incident Copilot

USER │ ▼ SOC DASHBOARD │ ▼ INCIDENT COPILOT │ ├── Incident Context │ ├── Threat Intelligence │ ├── RAG │ ├── MITRE ATT&CK │ ├── Historical Incidents │ └── Security Telemetry │ ▼ LLM │ ▼ STRUCTURED ANALYSIS │ ├── Classification ├── Severity ├── Confidence ├── Evidence ├── Hypothesis └── Recommendations │ ▼ HUMAN ANALYST │ ├── Approve ├── Reject └── Escalate

18. Human-in-the-loop

En sistemas de seguridad críticos no debemos permitir que un modelo tenga libertad absoluta para ejecutar acciones destructivas.

AI recommends

El modelo recomienda bloquear una IP.

Policy validates

El motor de políticas comprueba que la acción está permitida.

Human approves

El analista confirma la acción cuando sea necesario.

SOAR executes

El sistema ejecuta el playbook autorizado.

19. Automatización segura de respuestas

No todas las acciones deben requerir aprobación humana.

Acción Automatización
Enriquecer IP Automática
Consultar reputación Automática
Agrupar eventos Automática
Crear incidente Automática
Bloquear IP externa Según política
Deshabilitar usuario Human approval recomendado
Apagar servidor Human approval obligatorio

20. Laboratorio práctico

LAB SOC AI Detection

Construir un mini AI SOC Analyst

En este laboratorio vamos a crear un prototipo funcional capaz de recibir eventos y generar una investigación estructurada.

Objetivos

  1. Crear una fuente de eventos.
  2. Normalizar los eventos.
  3. Detectar patrones sospechosos.
  4. Construir contexto.
  5. Enviar el contexto al modelo.
  6. Obtener respuesta estructurada.
  7. Asignar riesgo.
  8. Generar recomendaciones.

21. Dataset del laboratorio

[
  {
    "timestamp": "2026-08-29T09:01:13",
    "user": "jsmith",
    "event": "login_failed",
    "source_ip": "185.22.10.45"
  },
  {
    "timestamp": "2026-08-29T09:01:27",
    "user": "jsmith",
    "event": "login_success",
    "source_ip": "185.22.10.45"
  },
  {
    "timestamp": "2026-08-29T09:03:11",
    "user": "jsmith",
    "event": "privilege_escalation",
    "target": "domain_admin"
  },
  {
    "timestamp": "2026-08-29T09:04:22",
    "user": "jsmith",
    "event": "ldap_query",
    "target": "domain"
  },
  {
    "timestamp": "2026-08-29T09:06:33",
    "user": "jsmith",
    "event": "network_share_access",
    "target": "finance"
  }
]

22. Motor de reglas inicial

Antes de utilizar IA debemos construir una capa determinista.

if failed_logins >= 5:
    alert("BRUTE_FORCE_SUSPECTED")

if login_success_after_failures:
    alert("POSSIBLE_ACCOUNT_COMPROMISE")

if privilege_escalation:
    alert("PRIVILEGE_ESCALATION")

if ldap_queries > threshold:
    alert("POSSIBLE_RECONNAISSANCE")

Posteriormente podemos correlacionar las alertas.

BRUTE_FORCE
     +
SUCCESSFUL_LOGIN
     +
PRIVILEGE_ESCALATION
     +
LDAP_RECON
     =
HIGH_RISK_INCIDENT

23. Correlación temporal

El tiempo es una de las variables más importantes de una investigación.

No basta con saber que determinados eventos ocurrieron. Necesitamos conocer su secuencia.

09:01:13  Failed login
09:01:18  Failed login
09:01:22  Failed login
09:01:27  Successful login
09:03:11  Privilege escalation
09:04:22  LDAP enumeration
09:06:33  Finance share access
Pregunta clave

¿Qué evento cambia la interpretación del resto?

El login exitoso inmediatamente después de múltiples fallos convierte los eventos anteriores en una señal mucho más relevante.

24. Risk Scoring

Podemos crear inicialmente un modelo sencillo de puntuación.

risk_score =

    authentication_anomaly
    + privilege_change
    + reconnaissance
    + sensitive_resource_access
    + threat_intelligence

Por ejemplo:

Authentication anomaly       = 20
Privilege escalation         = 30
LDAP reconnaissance          = 20
Sensitive resource access    = 20
Suspicious IP                = 10

TOTAL                        = 100
Risk Score = 100 / 100

El incidente debe escalarse inmediatamente.

25. ¿Por qué no utilizar solamente un LLM?

Esta es una de las preguntas fundamentales del módulo.

Hallucination

El modelo puede generar conclusiones no soportadas por evidencias.

Context Window

Un SOC puede producir millones de eventos.

Cost

Analizar cada log mediante un LLM sería económicamente ineficiente.

Latency

Algunas decisiones deben tomarse en milisegundos.

Explainability

Debemos poder justificar por qué se generó una alerta.

26. Arquitectura híbrida

La arquitectura más robusta combina diferentes mecanismos.

RULES
  │
  ├── known attack
  │
  ▼
DETECTION ENGINE

ML
  │
  ├── anomalous behavior
  │
  ▼
ANOMALY ENGINE

GRAPH
  │
  ├── relationships
  │
  ▼
CORRELATION ENGINE

LLM
  │
  ├── interpretation
  ├── investigation
  └── explanation
  │
  ▼
AI SOC ANALYST

27. Ejercicio de razonamiento

Pregunta 1

Un usuario realiza 50 intentos fallidos de login. Posteriormente consigue autenticarse correctamente. ¿Debemos considerar automáticamente que la cuenta está comprometida?

Respuesta:

No.

Es una señal fuerte, pero todavía necesitamos contexto: ubicación, dispositivo, MFA, comportamiento histórico, reputación de la IP, horario, aplicación utilizada, posteriores acciones y otros indicadores.

La detección debe generar una investigación, no necesariamente una conclusión definitiva.

Pregunta 2

¿Qué ventaja aporta correlacionar eventos antes de enviarlos al LLM?

Respuesta:

Reduce ruido, disminuye costes, mejora el contexto y permite presentar al modelo una secuencia de eventos relacionada en lugar de millones de registros independientes.

Pregunta 3

¿Por qué un SOC necesita mantener las evidencias originales?

Respuesta:

Porque la salida del modelo no constituye por sí misma evidencia forense. Las conclusiones deben poder contrastarse con los eventos originales.

28. Ejercicio avanzado

Situación

El sistema detecta un login desde un país nunca utilizado anteriormente por un usuario.

El usuario es administrador.

Cinco minutos después se realizan 4.000 consultas LDAP.

Posteriormente se accede a varios servidores.

¿Qué debería hacer el sistema?

  1. Crear incidente.
  2. Correlacionar eventos.
  3. Consultar Threat Intelligence.
  4. Consultar historial del usuario.
  5. Construir timeline.
  6. Identificar activos afectados.
  7. Mapear posibles técnicas ATT&CK.
  8. Solicitar análisis del AI Copilot.
  9. Calcular riesgo.
  10. Recomendar contención.
  11. Solicitar aprobación humana cuando corresponda.

29. Métricas que debemos empezar a medir

Métrica Objetivo
MTTD Mean Time To Detect
MTTR Mean Time To Respond
False Positive Rate Reducir ruido
Detection Coverage Medir cobertura de técnicas
AI Accuracy Evaluar calidad de análisis
Human Override Rate Medir cuántas recomendaciones son corregidas
Cost per Incident Controlar eficiencia económica

30. Proyecto de la Week 07

AI SOC Analyst v1

El alumno deberá diseñar y, cuando sea posible, implementar un primer prototipo de analista SOC aumentado por IA.

Requisitos mínimos

  • Ingesta de eventos.
  • Modelo normalizado de eventos.
  • Motor básico de detección.
  • Correlación temporal.
  • Risk scoring.
  • Generación de contexto.
  • Integración con un LLM.
  • Respuesta estructurada.
  • Identificación de evidencias.
  • Recomendaciones de investigación.
  • Recomendaciones de respuesta.
  • Registro de todas las decisiones.

31. Entregable del alumno

El alumno deberá documentar:

  1. Arquitectura del sistema.
  2. Fuentes de datos.
  3. Modelo de datos.
  4. Reglas de detección.
  5. Modelo de correlación.
  6. Estrategia de utilización de IA.
  7. Prompt utilizado.
  8. Estructura JSON de salida.
  9. Sistema de scoring.
  10. Controles de seguridad.
  11. Mecanismo human-in-the-loop.
  12. Ejemplo de incidente completo.

32. Recursos y referencias

MITRE ATT&CK

Framework fundamental para modelar técnicas y tácticas utilizadas por atacantes.

ATT&CK

MITRE D3FEND

Base de conocimiento orientada a técnicas defensivas.

Defense

OCSF

Open Cybersecurity Schema Framework para normalización de eventos.

Data Model

Sigma

Framework abierto para detección sobre logs.

Detection

NIST

Referencias para gestión de riesgos, detección y respuesta.

Framework

OWASP

Especialmente importante para comprender riesgos relacionados con aplicaciones y sistemas de IA.

AI Security

33. Preguntas de evaluación

1.

¿Qué diferencia existe entre una regla de detección y un modelo de anomalías?

Una regla busca una condición definida; el modelo de anomalías intenta identificar desviaciones respecto al comportamiento considerado normal.
2.

¿Qué función tiene RAG dentro de un SOC?

Proporcionar al modelo información relevante y controlada, procedente de documentación, procedimientos y fuentes de conocimiento externas o internas.
3.

¿Por qué debemos conservar las evidencias originales?

Para poder verificar las conclusiones del sistema y mantener trazabilidad y capacidad de investigación.
4.

¿Debe un LLM poder apagar automáticamente un servidor crítico?

No como comportamiento por defecto. Las acciones de alto impacto deben estar sujetas a políticas, controles y, normalmente, aprobación humana.
5.

¿Qué arquitectura es preferible: LLM-only o híbrida?

Híbrida. Rules, ML, correlación, Threat Intelligence, RAG, LLM y automatización deben trabajar conjuntamente.

34. Conclusión de la Week 07

En esta semana hemos dado un paso fundamental en la construcción del sistema de ciberseguridad basado en IA.

La IA ya no aparece como una herramienta aislada. Forma parte de una arquitectura completa de detección, investigación y respuesta.

El concepto clave de esta semana:

No queremos construir un chatbot que hable sobre ciberseguridad.

Queremos construir un sistema que observe el entorno, detecte comportamientos sospechosos, correlacione evidencias, construya contexto, razone sobre hipótesis y ayude a responder a incidentes de forma controlada y auditable.

Este concepto será la base sobre la que construiremos las siguientes semanas del módulo.