[論文レビュー] The INSuRE Project: CAE-Rs Collaborate to Engage Students in Cybersecurity Research

Alan T. Sherman, Melissa Dark+9 more|arXiv (Cornell University)|Mar 26, 2017

Information and Cyber Security参考文献 4被引用数 5

ひとこと要約

INSuREプロジェクトは、国立サイバーディフェンス研究教育優秀センター（CAE-R）に所属する学生が、NSAやその他の政府・民間機関がスポンサーを務める現実世界の問題に取り組む、複数機関にまたがるプロジェクト型サイバーセキュリティ研究教育課程を構築している。本プログラムにより、学生たちは共同技術を活用したチームベースの研究に従事し、実行可能な成果を生み出し、国家のサイバーセキュリティ人材育成のパイプラインを強化する。

ABSTRACT

Since fall 2012, several National Centers of Academic Excellence in Cyber Defense Research (CAE-Rs) fielded a collaborative course to engage students in solving applied cybersecurity research problems. We describe our experiences with this Information Security Research and Education (INSuRE) research collaborative. We explain how we conducted our project-based research course, give examples of student projects, and discuss the outcomes and lessons learned.

研究の動機と目的

• CAE-R大学間で持続可能で多様な研究連携を構築し、学生が応用サイバーセキュリティ問題に取り組める環境を提供すること。
• 個々のCAE-R機関間の連携された研究ネットワークの欠如を解消するため、自己組織的かつ多様な教育ネットワークを形成すること。
• 学生が現実の国家セキュリティ問題に直接取り組むことで、技術的スキルとチームワーク能力を養うとともに、実践的経験を積ませること。
• 熱意ある学生を政府・産業界のメンターおよび将来的な雇用者と結びつけることで、サイバーセキュリティ人材のパイプラインを強化すること。
• プロジェクトベースの多機関連携研究課程が、短期間のうちに実行可能で具体的な成果を生み出せることを実証すること。

提案手法

• INSuREコースは、参加大学で1学期間のチームベース研究教育として提供され、学生が小規模なグループを形成して機密でないサイバーセキュリティ問題に取り組む。
• 問題はNSA、国立研究所、政府機関、民間企業から提出され、これらの機関の技術責任者が学生チームをメンタリングする。
• PUBRプラットフォーム（HUBzero®を基盤とする）を活用して、ファイル共有、DOI付きデータ公開、非同期ディスカッションが複数機関にまたがって可能となる。
• 同期的連携はWebExおよび音声ブリッジを介して実施され、地理的に分散したチームとメンターがリアルタイムで会議に参加できる。
• プログラムは、毎学期に異なる大学がコースを主催するローテーションモデルを採用しており、参加の柔軟性と教員の責任分担を可能としている。
• 技術管理、プロジェクトリポジトリの維持、技術責任者および学生グループの調整を含む、中央集権的な支援体制が整備されている。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 CAE-R大学に在籍するサイバーセキュリティ学生が、複数機関にまたがるプロジェクト型研究課程を通じて、現実の国家セキュリティ問題に効果的に関与できる仕組みは何か？
• RQ2 地理的に分散した機関が異なる学術カレンダーとリソースを持つ中で、協働研究ネットワークを維持するための主な促進要因と課題は何か？
• RQ3 1学期の学期内に、このようなコースが実行可能で段階的な研究成果を生み出す程度はどの程度か？
• RQ4 INSuREモデルは、従来の授業形式と比較して、学生が政府・産業界のサイバーセキュリティ職に就く準備をどの程度高めるか？
• RQ5 このような協働研究イニシアチブの長期的持続可能性を支えるために不可欠な、制度的・財政的・技術的支援体制は何か？

主な発見

• 2012年秋から2017年春にかけて、INSuREコースは1大学・5名の学生から、1学期に12大学・64名の学生にまで拡大し、顕著なスケーラビリティを示した。
• 2016年秋には25の学生グループ、2017年春には22のグループが活動し、合計25～30名の技術責任者（うちNSAやその他の機関から5～15名）がプロジェクトを支援した。
• 学生たちは迅速で段階的かつ実行可能な研究結果を生み出し、多くのプロジェクトが政府・民間スポンサーが提示した現実の国家セキュリティ課題に取り組んだ。
• 本プログラムは、政府サービスへの優秀な学生の参画を成功裏に促進し、多くのCyberCorps®：Service for Service奨学金受賞者が参加し、貴重な研究経験とチームワーク経験を積んだ。
• PURRやWebExといった共通プラットフォームの活用により、地理的分散や異なる学術スケジュールの影響を受けることなく、効果的な連携が実現した。
• 持続的な成功は、外部資金（例：NSF、NSA、民間助成金）と中央集権的調整によって支えられており、インfra構築、技術管理、教育・メンタリング支援の維持に不可欠であった。