┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ USER INTERFACE │
│ ┌────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Modern Web Frontend (React + TailwindCSS) │ │
│ │ • Conversational Chat Interface │ │
│ │ • Real-time Response Display │ │
│ │ • Dark Theme Optimized for SOC │ │
│ │ • Responsive Design (Desktop/Mobile) │ │
│ └──────────────────────┬─────────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────┼─────────────────────────────────────────┘
│ HTTP/REST API
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ API GATEWAY LAYER │
│ ┌────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Gateway Service (FastAPI + CORS) │ │
│ │ • Request Orchestration │ │
│ │ • Load Balancing │ │
│ │ • Authentication & Authorization │ │
│ │ • Rate Limiting │ │
│ │ • Service Discovery │ │
│ └────┬────────┬────────┬──────────┬────────────┬─────────────┘ │
└───────┼────────┼────────┼──────────┼────────────┼──────────────────┘
│ │ │ │ │
│ │ │ │ │
┌───────▼────┐ ┌▼──────┐ ┌▼────────┐ ┌▼─────────┐ ┌▼──────────┐
│ NLP │ │ SIEM │ │Reporting│ │Blockchain│ │ LLM │
│ Service │ │Service│ │ Service │ │ Service │ │ Engine │
└────────────┘ └───────┘ └─────────┘ └──────────┘ └───────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ MICROSERVICES LAYER │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 1. NLP Service (Port 8001) │ │
│ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ • Natural Language Understanding │ │ │
│ │ │ • Intent Recognition & Entity Extraction │ │ │
│ │ │ • Query Parsing & Semantic Analysis │ │ │
│ │ │ • AI-Powered Summarization │ │ │
│ │ │ • Multi-language Support │ │ │
│ │ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │ │
│ │ Tech: FastAPI, OpenAI API, Transformers, spaCy │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 2. SIEM Connector Service (Port 8002) │ │
│ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ • Elasticsearch Query Builder │ │ │
│ │ │ • Multi-Index Search │ │ │
│ │ │ • Real-time Log Streaming │ │ │
│ │ │ • Data Aggregation & Filtering │ │ │
│ │ │ • Query Optimization │ │ │
│ │ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │ │
│ │ Tech: FastAPI, Elasticsearch Client, Asyncio │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 3. Reporting Service (Port 8003) │ │
│ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ • PDF Report Generation │ │ │
│ │ │ • Executive Summary Creation │ │ │
│ │ │ • Chart & Graph Generation │ │ │
│ │ │ • Template Management │ │ │
│ │ │ • Export to Multiple Formats │ │ │
│ │ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │ │
│ │ Tech: FastAPI, ReportLab, Jinja2, Matplotlib │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 4. Blockchain Audit Service (Port 8004) │ │
│ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ • Immutable Audit Trail Logging │ │ │
│ │ │ • Transaction Hash Generation │ │ │
│ │ │ • Cryptographic Verification │ │ │
│ │ │ • Compliance Record Keeping │ │ │
│ │ │ • Tamper Detection │ │ │
│ │ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │ │
│ │ Tech: FastAPI, hashlib, blockchain SDK │ │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ AI/ML PROCESSING FLOW │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────┘
User Query: "Show me failed login attempts"
│
▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 1. Natural Language Processing │
│ ──────────────────────────────── │
│ • Tokenization │
│ • Intent Classification │
│ • Entity Recognition (NER) │
│ • Sentiment Analysis │
└────────┬───────────────────────────┘
│
│ Extracted Intent: "search_logs"
│ Entities: {"event_type": "failed_login"}
▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 2. Query Translation │
│ ──────────────────────────────── │
│ • Convert to Elasticsearch DSL │
│ • Add time filters │
│ • Apply security context │
│ • Optimize query performance │
└────────┬───────────────────────────┘
│
│ Generated Query: {"query": {"match": ...}}
▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 3. Data Retrieval │
│ ──────────────────────────────── │
│ • Execute SIEM search │
│ • Fetch relevant logs │
│ • Apply result ranking │
│ • Extract metadata │
└────────┬───────────────────────────┘
│
│ Results: [log1, log2, log3...]
▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 4. AI Analysis │
│ ──────────────────────────────── │
│ • Threat Severity Scoring │
│ • IOC Extraction │
│ • Pattern Recognition │
│ • Anomaly Detection │
│ • Predictive Analytics │
└────────┬───────────────────────────┘
│
│ Analysis: {risk_score: 75, threat_level: "HIGH"}
▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 5. Summary Generation │
│ ──────────────────────────────── │
│ • LLM-based summarization │
│ • Timeline reconstruction │
│ • Relationship mapping │
│ • Recommendation engine │
└────────┬───────────────────────────┘
│
│ Summary: "Detected 5 failed login attempts..."
▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 6. Response Formatting │
│ ──────────────────────────────── │
│ • JSON structure creation │
│ • UI-ready formatting │
│ • Blockchain hash inclusion │
│ • Confidence score calculation │
└────────┬───────────────────────────┘
│
▼
Return to User with Rich Context
┌─────────┐
│ USER │
└────┬────┘
│ 1. Natural Language Query
▼
┌─────────────────┐
│ API Gateway │ ◄──┐
└────┬────────────┘ │
│ 2. Route Query │ 8. Return Response
▼ │
┌─────────────────┐ │
│ NLP Service │ │
└────┬────────────┘ │
│ 3. Parsed Intent│
▼ │
┌─────────────────┐ │
│ SIEM Service │ │
└────┬────────────┘ │
│ 4. Raw Logs │
▼ │
┌─────────────────┐ │
│ NLP Service │ │
│ (Summarize) │ │
└────┬────────────┘ │
│ 5. Summary │
▼ │
┌─────────────────┐ │
│ Blockchain Svc │ │
└────┬────────────┘ │
│ 6. Tx Hash │
▼ │
┌─────────────────┐ │
│ Reporting Svc │ │
│ (if requested) │ │
└────┬────────────┘ │
│ 7. Report │
└─────────────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ FRONTEND │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ React 18 - Component-based UI framework │ │
│ │ TailwindCSS - Utility-first styling │ │
│ │ JavaScript ES6+ - Modern JS features │ │
│ │ Font Awesome - Icons and graphics │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ BACKEND │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Python 3.11+ - Core programming language │ │
│ │ FastAPI - Modern web framework │ │
│ │ Uvicorn - ASGI server │ │
│ │ Pydantic - Data validation │ │
│ │ HTTPX - Async HTTP client │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ AI/ML STACK │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ OpenAI API - LLM for NLP tasks │ │
│ │ LangChain - LLM orchestration (optional) │ │
│ │ Transformers - Pre-trained models │ │
│ │ spaCy - NLP pipelines │ │
│ │ scikit-learn - ML utilities │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ DATA LAYER │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Elasticsearch - Log storage & search │ │
│ │ Kibana - Data visualization │ │
│ │ Redis - Caching (optional) │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ INFRASTRUCTURE │
│ ┌──────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ Docker - Containerization │ │
│ │ Docker Compose - Multi-container orchestration │ │
│ │ Kubernetes - Production orchestration │ │
│ │ Nginx - Reverse proxy │ │
│ └──────────────────────────────────────────────────────┘ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ PRODUCTION DEPLOYMENT │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌──────────────┐
│ Internet │
└──────┬───────┘
│
┌──────▼───────┐
│ Load Balancer│
│ (Nginx) │
└──────┬───────┘
│
┌──────────────┼──────────────┐
│ │ │
┌───────▼──────┐ ┌────▼─────┐ ┌─────▼──────┐
│ Gateway-1 │ │Gateway-2 │ │ Gateway-3 │
└───────┬──────┘ └────┬─────┘ └─────┬──────┘
│ │ │
└──────────────┼──────────────┘
│
┌──────────────────┼──────────────────┐
│ │ │
┌───▼───┐ ┌───▼───┐ ┌───▼───┐
│ NLP │ │ SIEM │ │ Blockchain│
│Cluster│ │Cluster│ │ Cluster │
│ 3 nodes│ │3 nodes│ │ 3 nodes │
└───────┘ └───────┘ └───────────┘
│ │
│ ┌─────▼──────┐
│ │Elasticsearch│
│ │ Cluster │
│ │ 3 nodes │
│ └─────────────┘
│
┌───▼───────┐
│ LLM Engine│
│ (Local) │
└───────────┘
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ SECURITY LAYERS │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────┐
│ 1. Network Security Layer │
│ • TLS/SSL Encryption │
│ • Firewall Rules │
│ • DDoS Protection │
│ • Rate Limiting │
└─────────────────────────────────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────────────────────┐
│ 2. Application Security Layer │
│ • API Authentication (JWT) │
│ • Role-Based Access Control (RBAC) │
│ • Input Validation & Sanitization │
│ • CORS Configuration │
└─────────────────────────────────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────────────────────┐
│ 3. Data Security Layer │
│ • Encryption at Rest │
│ • Encryption in Transit │
│ • PII Data Masking │
│ • Secure Key Management │
└─────────────────────────────────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────────────────────┐
│ 4. Audit & Compliance Layer │
│ • Blockchain Audit Trail │
│ • Comprehensive Logging │
│ • Tamper Detection │
│ • Compliance Reporting │
└─────────────────────────────────────────┘
Load Level │ Infrastructure
────────────┼─────────────────────────────────────
│
0-100 QPM │ • 1 Gateway instance
(Dev) │ • 1 instance per microservice
│ • Single Elasticsearch node
│
────────────┼─────────────────────────────────────
│
100-1K QPM │ • 2-3 Gateway instances
(Startup) │ • 2 instances per microservice
│ • 3-node Elasticsearch cluster
│ • Redis caching layer
│
────────────┼─────────────────────────────────────
│
1K-10K QPM │ • Auto-scaling Gateway (3-10)
(Growth) │ • Auto-scaling microservices (3-5)
│ • 5-node Elasticsearch cluster
│ • Redis cluster
│ • CDN for frontend
│
────────────┼─────────────────────────────────────
│
10K+ QPM │ • Kubernetes cluster
(Enterprise)│ • Horizontal pod autoscaling
│ • Multi-region deployment
│ • Elasticsearch 7+ nodes
│ • Distributed caching
│ • API Gateway (Kong/Apigee)
│
┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│ EXTERNAL INTEGRATIONS │
└──────────────────────────────────────────────────────┘
ASTRA Core
│
├─► SIEM Platforms
│ ├── Splunk
│ ├── QRadar
│ ├── ArcSight
│ ├── Elasticsearch/ELK
│ └── Azure Sentinel
│
├─► Threat Intelligence
│ ├── VirusTotal API
│ ├── AlienVault OTX
│ ├── Threat Crowd
│ └── MISP
│
├─► Ticketing Systems
│ ├── Jira
│ ├── ServiceNow
│ ├── PagerDuty
│ └── Slack
│
├─► Identity Providers
│ ├── Active Directory
│ ├── Okta
│ ├── Azure AD
│ └── LDAP
│
└─► Cloud Platforms
├── AWS CloudWatch
├── Azure Monitor
├── GCP Cloud Logging
└── Cloud Security Posture Mgmt
┌───────────────────────────────────────────────────┐
│ SYSTEM PERFORMANCE │
└───────────────────────────────────────────────────┘
Query Response Time:
│████████████ 95th percentile: < 500ms
│████████ 90th percentile: < 300ms
│████ 50th percentile: < 150ms
API Throughput:
│████████████ Peak: 10,000 requests/sec
│████████ Sustained: 5,000 requests/sec
AI Processing:
│████████████ NLP Intent Recognition: < 100ms
│████████ Summary Generation: 2-5 seconds
│████████████ IOC Extraction: < 50ms
Resource Usage (per 1000 QPM):
├─ CPU: 2-4 cores
├─ RAM: 4-8 GB
├─ Storage: 50GB + logs
└─ Network: 10Mbps avg
Availability:
│████████████ Uptime SLA: 99.9%
│████████████ Error Rate: < 0.1%
│████████████ Mean Time to Recovery: < 5 minutes
This architecture supports: ✅ Horizontal scaling ✅ High availability ✅ Fault tolerance ✅ Security best practices ✅ Easy deployment ✅ Monitoring & observability ✅ CI/CD integration ✅ Multi-cloud support