The Cyberattack Simulation by Graph Theory
V. A. Savchenko, O. I. Matsko, S. V. Legominova, I. S. Poltorak, В. В. Марченко · Modern information security · 2019
МОДЕЛЮВАННЯ КІБЕРАТАК ЗАСОБАМИ ТЕОРІЇ ГРАФІВУ статті розглядається комплексна модель кібератаки на основі теорії графів, яка поєднує класичні уявлення щодо моделювання складних атак з розширеннями, що враховують залежності уразливостей окремих компонентів системи та мережевий статус компонентів.Наведено приклад оцінювання сценарію атаки та зроблено висновки щодо можливості застосування моделі для прогнозування наслідків атаки.Ключові слова: кібератака, уразливість, граф атаки, граф залежності, ігрова модель, топологія системи ВступПостійно зростаюча складність обчислювальних систем, додатків та розподілених баз даних зробили їх уразливими щодо складних багатоступеневих атак (зокрема АРТвторгнень).Проблема ускладнюється тим, що дуже часто інформаційні продукти розробляються відокремлено, без єдиного задуму, нашаровуючись та сполучаючись у подальшому один з одним.При цьому питання безпеки при розробці та експлуатації не є першочерговими.Уразливості інформаційних систем мають як причинні (умови проникнення у систему) так і наслідкові (результат проникнення) обставини і тому дуже часто, при сполученні окремих систем у єдине середовище, наслідкові обставини одного модуля системи є причинними для іншого. Постановка проблемиДля аріорного моделювання атак та їх наслідків використовується численна кількість методів і, не зважаючи на те, що такі моделі охоплюють і атаки і їх наслідки, жодна з них не забезпечує оцінку впливу атаки при її незалежному використанні.Щоб позбутися цього недоліку, необхідно побудувати комплексну модель, яка б дозволяла точно оцінити вплив багатоступінчастості для виявлення шляхів відбиття атаки з високою ефективністю.Задначена комплексна модель може бути основою для парадигми Ситуаційної Кіберобізнаності, яка використовується аналітиками при прогнозуванні наслідків атак.При цьому, основними елементами моделі мають стати: карта кроків атаки, що використовує наші уразливості; системи та сервіси, які можуть бути уражені; дотичні системи, які також можуть бути уражені. Аналіз джерелСценарії атак та стратегії їх здійснення на основі кореляційних залежностей розглядаються у [1].Інші технології поєднують джерела атаки та їх параметри на основі статистичних залежностей [2].У [3] застосовується підхід на основі кореляції уразливостей зі сповіщеннями, оскільки він може ефективно відфільтровувати хибні попередження на основі процедур вкладених циклів.Для вирішення головної проблеми найбільш широко використовуються напів-Марківські моделі та їх варіанти.Наприклад у [4] запропоновано модель, що є дворівневим розширенням прихованої напів-Марківської моделі.Крім того можуть використовуватись динамічні Баєсівські мережі [5] та ймовірнісні розширення мереж Петрі [6] для контролю та розпізнавання мультиагентної активності.Також придатними можуть бути результати досліджень щодо управління потоками данних, які можуть використовуватись для кореляції потоків з вузлами графа атаки.Великі мережі підприємств можуть залежати від багатьох хостів та компонентів.У [7] запропоновано дослідження параметрів та обмежень цього класу залежностей з використанням інформації про пакети та час мережевого трафіку.Таким чином, можливості точного моделювання різного класу залежностей в комплексних мережах та оцінка впливу багатокрокових атак є чутливими до числа застосувань, включаючи поведінкові підходи.У той же час створення комплексної моделі багатоступеневої атаки на основі поєднання уразливостей та способів її здійснення залишається широким полем для наукових досліджень.