Una rete overlay è una rete virtuale costruita sopra una rete esistente, come Internet pubblico. Collega i dispositivi tramite collegamenti logici e può fornire un proprio instradamento, indirizzamento o una propria crittografia. Una rete overlay a maglia, per esempio, può instradare il traffico tra peer invece che attraverso un unico server centrale.
Le reti overlay hanno usi legittimi, ma possono complicare il monitoraggio della sicurezza quando i difensori non sanno che il software è installato. Il malware può usare una rete overlay crittografata per comunicare con un'infrastruttura di comando e controllo, rendendo meno informativo il normale monitoraggio basato sulle destinazioni. I difensori possono ridurre i punti ciechi tenendo traccia del software di rete installato, monitorando processi imprevisti e connessioni persistenti e applicando controlli appropriati per IPv4 e IPv6. Una rete overlay non è intrinsecamente dannosa; la sua presenza e il suo uso dovrebbero essere valutati nel contesto.