[論文レビュー] An Approach to Select Cost-Effective Risk Countermeasures Exemplified in CORAS

Le Minh Sang Tran, Bjørnar Solhaug+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2013

Information and Cyber Security参考文献 1被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、コスト、リスク低減効果、および相互依存性をリスクモデルに注釈を加えた形で統合することで、費用対効果の高いリスク対策を選定する汎用的で形式的なアプローチを提案する。微積分に基づく推論システムを用い、マネージャーが最適で費用対効果の高いセキュリティ制御を選択するのを支援する順位付けられた意思決定図を生成する。eHealthシステムのCORASリスク分析手法への具体化を通じて、実証された。

ABSTRACT

Risk is unavoidable in business and risk management is needed amongst others to set up good security policies. Once the risks are evaluated, the next step is to decide how they should be treated. This involves managers making decisions on proper countermeasures to be implemented to mitigate the risks. The countermeasure expenditure, together with its ability to mitigate risks, is factors that affect the selection. While many approaches have been proposed to perform risk analysis, there has been less focus on delivering the prescriptive and specific information that managers require to select cost-effective countermeasures. This paper proposes a generic approach to integrate the cost assessment into risk analysis to aid such decision making. The approach makes use of a risk model which has been annotated with potential countermeasures, estimates for their cost and effect. A calculus is then employed to reason about this model in order to support decision in terms of decision diagrams. We exemplify the instantiation of the generic approach in the CORAS method for security risk analysis.

研究の動機と目的

• セキュリティ対策の選定における、指示的で費用対効果の高いガイダンスの欠如に対処する。
• コストとリスク低減効果のバランスを取るための体系的な手法を提供する。
• コスト、リスク低減、および相互依存性を含む、対策の多面的で定量的な分析を通じて意思決定を支援する。
• コスト評価をリスクモデリングに直接統合することで、セキュリティポリシー開発における意思決定の質を向上させる。
• 実世界のeHealthアプリケーションにおけるCORAS手法への具体化を通じて、本アプローチの実現可能性と有用性を示す。

提案手法

• 潜在的な対策、その推定コスト（Countermeasure Expenditure）およびリスク低減効果（Reduction Effect）を含むリスクモデルに注釈を加える。
• 効果的依存関係（Effect Dependency）を用いて、対策間の依存関係をモデル化し、相乗効果や相反効果を捉える。
• 形式的微積分を適用して、注釈付きリスクグラフを通じて確率と結果の影響を伝搬させ、定量的分析を可能にする。
• 微積分を用いて、すべてのリスクシナリオにおけるリスク低減とコスト・ベネフィットのトレードオフを計算する。
• コスト効果に基づいて、対策の代替案を視覚的に順位付けした意思決定図を生成する。
• 汎用的アプローチをCORAS手法内に具体化し、表記法と規則をCORASリスクモデリングの慣習に合わせて調整する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 コスト、リスク低減、および対策間の相互依存性を、意思決定を支援するためのリスクモデルに形式的に統合する方法は何か？
• RQ2 コスト効果に基づいて、対策の代替案を体系的に比較するための形式的メカニズムは何か？
• RQ3 複数の対策間の相乗効果を、リスク対策意思決定においてどのようにモデル化・定量化できるか？
• RQ4 本アプローチは、CORASのような既存のリスク分析手法にどの程度具体化可能か？
• RQ5 本アプローチは、コストと効果のバランスを取った、実行可能な順位付けられた推奨事項を生み出せるか？

主な発見

• 本アプローチは、コスト、リスク低減、および相互依存要因を統合されたリスクモデルに統合し、体系的な対策選定を可能にした。
• 形式的微積分により、注釈付きリスクグラフを通じて確率と結果の値を伝搬させることができ、個々の対策および組み合わせた対策の定量的分析を支援する。
• 本アプローチによって生成された意思決定図は、コスト効果に基づいて対策の代替案を明確に視覚的に順位付けしており、マネージャーの意思決定を支援する。
• eHealthの事例研究において、特定の対策の組み合わせ（例：GS6、GS7、GS8）が、妥当なコスト水準で最適なリスク低減を達成していることが同定された。
• 本アプローチは相乗効果を示し、複数の対策（例：GS8）を組み合わせることで、個々の対策よりもリスク低減が顕著に向上した。特にGS8は112,100のコストで顕著なリスク低減を達成した。
• CORASへの具体化は実現可能であり、汎用的アプローチが、従来のプロセスに最小限の混乱をもたらしながら、既存のリスクモデリングフレームワークに適応可能であることが示された。