[論文レビュー] Assessing Mission Impact of Cyberattacks: Report of the NATO IST-128 Workshop

Alexander Kott, Nikolai Stoianov+6 more|arXiv (Cornell University)|Jan 5, 2016

Cybersecurity and Cyber Warfare Studies被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、ミッションの組織化、ミッション実行、サイバー脆弱なシステムをシミュレートすることによって、サイバー攻撃が軍事ミッションに与える影響を評価するモデル駆動型パラダイムを提案する。このアプローチにより、攻撃の結果の事前分析と最適な緩和戦略の特定が可能となり、未知または前例のないシナリオでさえもミッションのレジリエンスを高めるための実行可能なインサイトを提供する。

ABSTRACT

This report presents the results of a workshop conducted by the North Atlantic Treaty Organization (NATO) Information Systems Technology (IST) Panel in Istanbul, Turkey, in June 2015 to explore science and technology for characterizing the impact of cyber-attacks on missions. Military mission success is highly dependent on the communications and information systems (CISs) that support the mission and their use in the cyber battlespace. The inexorably growing dependency on computational information processing for weapons, intelligence, communication, and logistics systems continues to increase the vulnerability of missions to various cyber threats. Attacks on CISs or other cyber incidents degrade or disrupt the usage of CISs, and the resulting mission capability, performance, and completion. These incidents are expected to increase in frequency and sophistication. The workshop participants concluded that the key to solving the mission impact assessment problem was in adopting and developing a new model-driven paradigm that creates and validates mechanisms of modeling the mission organization, the mission(s), and the cyber-vulnerable systems that support the mission(s). Such models then simulate or portray the impacts of the cyber-attacks. In addition, such model-based analysis could explore multiple alternative mitigation and work-around strategies - an essential part of coping with mission impact - and select the optimal course of mitigating actions. Only such a paradigm can be expected to provide meaningful, actionable information about mission impacts that have not been seen before or do not match prior experiences and patterns. The papers presented at this workshop are available in an accompanying volume, Proceedings of the NATO Workshop IST-128, Assessing Mission Impact of Cyber Attacks.

研究の動機と目的

• 通信および情報システム（CIS）に依存する軍事ミッションがサイバー攻撃によって妨げられるという増大する課題に対処すること。
• 経験に基づく影響評価の限界を克服し、ミッションの重要な依存関係をモデル化すること。
• ミッションのパフォーマンスおよび完了に与えるサイバー攻撃の影響を体系的にシミュレートする方法を開発すること。
• モデルベース分析を通じて、さまざまな攻撃状況下での最適な緩和および代替戦略の探索と選択を可能にすること。
• 未知のサイバー脅威に直面するミッション指揮官に対して、実行可能な前向きなインサイトを提供すること。

提案手法

• ミッションの組織化、ミッションの目的、および支援するサイバー脆弱なシステムを表現するモデル駆動型パラダイムを開発すること。
• ミッションワークフロー、システムの依存関係、およびサイバー攻撃の伝搬メカニズムの統合モデルを構築すること。
• サイバー攻撃シナリオをシミュレートして、ミッション能力やパフォーマンスの低下や中断を予測すること。
• モデルベース分析を用いて、さまざまな攻撃状況下での複数の緩和および代替戦略を評価すること。
• シナリオベースのシミュレーションによるモデルの妥当性と現実のミッション文脈における関連性を検証すること。
• サイバーストレス下でのミッション指揮・制御のための意思決定支援フレームワークに統合すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 過去のパターンを超えて、サイバー攻撃が軍事ミッションに与える影響を体系的に評価するにはどうすればよいか？
• RQ2 CISにおけるサイバーインシデントによるミッション劣化を正確にシミュレートできるモデリングアプローチは何か？
• RQ3 実際の展開前に、代替の緩和戦略を評価・最適化するにはどうすればよいか？
• RQ4 ミッションの重要な依存関係とそのサイバー脆弱性をモデル化するにはどのようなメカニズムが必要か？
• RQ5 未知の攻撃シナリオにおけるミッションのレジリエンスを高めるために、モデルベース分析がどのように実行可能なインサイトを提供できるか？

主な発見

• 過去の経験が不足している状況においては、ミッションへのサイバー攻撃の影響を評価するためのモデル駆動型パラダイムが不可欠である。
• ミッションおよびシステムのモデルをシミュレートすることで、サイバー攻撃下での能力低下やパフォーマンス損失を予測できる。
• モデルベース分析により、複雑なミッション環境における最適な緩和戦略の評価と選択が可能になる。
• 本アプローチにより、前例のないサイバー脅威に直面するミッション指揮官に対して、実行可能な前向きな知見が提供される。
• フレームワークにより、動的なサイバー攻撃状況下での代替策やレジリエンス戦略の構造的探索が可能になる。
• NATO IST-128ワークショップは、統合モデリングを用いた標準的でスケーラブルなミッション影響評価の基盤を確立した。