[논문 리뷰] Assessing Mission Impact of Cyberattacks: Report of the NATO IST-128 Workshop

Alexander Kott, Nikolai Stoianov외 6명|arXiv (Cornell University)|2016. 01. 05.

Cybersecurity and Cyber Warfare Studies인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 임무 조직, 임무 수행 및 사이버 취약 시스템을 시뮬레이션하여 군사 임무에 대한 사이버 공격의 영향을 평가하기 위한 모델 기반 파라다임을 제안한다. 이 접근법은 공격 결과의 사전 분석과 최적의 완화 전략을 가능하게 하여, 새로운 또는 예기치 않은 상황에서도 임무 복원력에 대한 실질적인 통찰을 제공한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 통신 및 정보 시스템(CIS)에 의존하는 군사 임무를 방해하는 사이버 공격의 증가하는 도전에 대응한다.
• 기존의 경험 기반 평가 방식의 한계를 극복하기 위해 임무 핵심 의존성 모델링을 수행한다.
• 사이버 공격이 임무 성능과 완료에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위한 체계적인 방법을 개발한다.
• 모델 기반 분석을 통해 다양한 공격 조건에서 최적의 완화 및 대체 전략을 탐색하고 선택할 수 있도록 한다.
• 새로운 또는 예측할 수 없는 사이버 위협에 직면한 임무 지휘관을 위한 실질적이고 미래 지향적인 통찰을 제공한다.

제안 방법

• 임무 조직, 임무 목표 및 지원하는 사이버 취약 시스템을 표현하기 위한 모델 기반 파라다임을 개발한다.
• 임무 워크플로우, 시스템 의존성 및 사이버 공격 전파 메커니즘의 통합 모델을 구축한다.
• 사이버 공격 시나리오를 시뮬레이션하여 임무 능력과 성능의 열화 또는 정지 가능성을 예측한다.
• 모델 기반 분석을 활용해 다양한 공격 조건에서 여러 완화 및 대체 전략을 평가한다.
• 실제 임무 환경과의 유사성을 확보하기 위해 시나리오 기반 시뮬레이션을 통해 모델을 검증한다.
• 사이버 스트레스 상황에서의 임무 지휘 및 통제를 위한 의사결정 지원 프레임워크에 통합한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 과거 패턴을 초월해 사이버 공격이 군사 임무에 미치는 영향을 체계적으로 평가하는 방법은 무엇인가?
• RQ2 CIS에서 발생하는 사이버 사고로 인한 임무 열화를 정확하게 시뮬레이션할 수 있는 모델링 접근법은 무엇인가?
• RQ3 실제 배포 이전에 대체 완화 전략을 평가하고 최적화하는 데 필요한 방법은 무엇인가?
• RQ4 임무 핵심 의존성과 그 사이버 취약성을 모델링하기 위해 필요한 메커니즘은 무엇인가?
• RQ5 모델 기반 분석이 새로운 공격 시나리오에서 임무 복원력에 실질적인 통찰을 제공하는 방법은 무엇인가?

주요 결과

• 기존 경험의 부족한 상황에서 사이버 공격의 임무 영향을 평가하기 위해 모델 기반 파라다임이 필수적이다.
• 임무 및 시스템 모델의 시뮬레이션은 사이버 공격 상황에서 능력 저하와 성능 손실을 예측할 수 있게 한다.
• 모델 기반 분석은 복잡한 임무 환경에서 최적의 완화 전략 평가 및 선택을 지원한다.
• 이 접근법은 예상치 못한 사이버 위협에 직면한 임무 지휘관을 위한 실질적이고 미래 지향적인 지능을 제공한다.
• 이 프레임워크는 동적인 사이버 공격 조건에서 대체 조치 및 복원력 전략의 체계적 탐색을 가능하게 한다.
• NATO IST-128 워크숍은 통합 모델링을 활용한 표준화되고 확장 가능한 임무 영향 평가의 기반을 마련했다.