Interdicting attack graphs to protect organizations from cyber attacks: A bi-level defender-attacker model

سازمان های امروز به طور ذاتی باز و متصل هستند، به اشتراک گذاری دانش و ایده ها به منظور نوآوری باقی می ماند. در نتیجه، این سازمان ها نیز به دلیل سرقت اطلاعات از طریق اشکال مختلف نقض های امنیتی ناشی از هکرها و رقبا، آسیب پذیرتر هستند. یکی از راه های درک آسیب پذیری یک سیستم اطلاعاتی، ایجاد و تحلیل نمودار حمله این سیستم است. گراف حمله یک سیستم اطلاعاتی شامل تمام مسیرهایی است که می تواند برای نفوذ به سیستم برای خراب کردن دارایی های حیاتی استفاده شود. گرچه ادبیات موجود، فراوانی الگوریتم های تولید ژن حمله را فراهم می کند، برای تجزیه و تحلیل نمودارهای حمله، روش های بیشتری نیاز است. در این مقاله، ما بررسی می کنیم که چگونه با استفاده از تجزیه و تحلیل آسیب پذیری سازمان از طریق استفاده از گراف حمله آن، بهترین راه مقابله با اقدامات امنیتی را برای محافظت از سازمان حفاظت می کنیم. به طور خاص، ما یک رویکرد برای پیدا کردن یک زیرمجموعه مناسب مقرون به صرفه از قوس ها، به نام یک برنامه ممنوعیت، در یک گراف حمله است که باید از حمله محافظت شود تا زیان ناشی از نقض امنیت را کاهش دهد. ما این مشکل را به صورت یک برنامه خطی عدد صحیح دو سطحی در نظر می گیریم و یک الگوریتم دقیق برای حل آن را ایجاد می کنیم. آزمایشات نشان می دهد که الگوریتم قادر به حل مسائل نسبتا بزرگ است. دو روش اکتشافی، یکی با یک و دیگری بدون یک اکتشافی برای حل مشکل اصلی و هر دو محدود کردن درخت شاخه و دامنه تنها به یک گره، مشکلات زیادی را به طرز قابل توجهی حل می کند. آزمایش ها همچنین نشان می دهد که کیفیت یک طرح ممنوعیت نسبتا غیر حساس به نظر خطا در برآورد بودجه مهاجم است و این که افت نقص در ابتدا به شدت کاهش می یابد و سپس سطح را کاهش می دهد و در نهایت به شدت کاهش می یابد با افزایش امنیت بودجه.