بکارگیری نظریه بازی‌ها برای انتخاب راهبرد‌های بهینه در حملات و دفاع‌های سایبری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دکتری ریاضی و دبیر گروه ریاضی پژوهشکده آماد دانشگاه عالی دفاع ملی، تهران، ایران.

چکیده

در دنیای امروز، گسترش فضای سایبری و افزایش وابستگی جوامع به سیستم‌های اطلاعاتی، تهدیدات سایبری را به یک چالش جدی برای امنیت ملی کشورها تبدیل کرده است. در این مقاله، یک مدل ریاضی مبتنی بر نظریه بازی‌ها برای تحلیل و شبیه‌سازی راهبردهای بهینه در حملات و دفاع‌های سایبری ارائه شده است. ابتدا نظریه بازی‌ها به‌عنوان یک ابزار تحلیلی در فضای سایبری معرفی شده و اهمیت آن در تعیین بهترین راهبردها برای مهاجمان و مدافعان بررسی شده است. سپس، یک مدل ریاضی تعریف شده که در آن طرفین با انتخاب راهبردهای مختلف به دنبال بیشینه‌سازی سود خود و کاهش خسارات ناشی از حملات هستند. در ادامه، با استفاده از شبیه‌سازی درMATLAB ، چندین سناریوی سایبری شامل حملات DDoS، فیشینگ و بدافزارهای پیچیده مورد بررسی قرار گرفته و تأثیر سطوح مختلف حمله و دفاع تحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهد که استراتژی‌های بهینه دفاعی می‌توانند میزان موفقیت حملات سایبری را کاهش داده و امنیت سایبری را بهبود بخشند. در نهایت، مدل پیشنهادی به‌عنوان ابزاری کارآمد به سیاست‌گذاران امنیت سایبری در تدوین راهبردهای کارآمد برای مقابله با تهدیدات سایبری کمک کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Application of Game Theory for Optimal Strategy Selection in Cyber Attacks and Defense

نویسنده [English]

  • Mohammad Saeid Alamdari
* PhD in Mathematics and Secretary of the Mathematics Department of the Amad Research Institute, National Defense University, Tehran, Iran
چکیده [English]

In today’s world, the expansion of cyberspace and growing societal dependence on information systems have turned cyber threats into a serious challenge for national security. This paper presents a mathematical model based on game theory to analyze and simulate optimal strategies in cyber attacks and defenses. First, game theory is introduced as an analytical tool in cyberspace, and its significance in determining the best strategies for both attackers and defenders is examined. Next, a mathematical model is defined in which both parties aim to maximize their own payoff while minimizing damages caused by attacks through the selection of various strategies. Subsequently, several cyber scenarios—including DDoS attacks, phishing, and sophisticated malware—are investigated via MATLAB simulations, and the impact of varying levels of attack and defense is analyzed. The results demonstrate that optimal defensive strategies can significantly reduce the success rate of cyber attacks and enhance cybersecurity. Finally, the proposed model serves as an effective tool to assist cybersecurity policymakers in developing efficient strategies to counter cyber threats.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Game theory
  • Cyber defense
  • Cyber attack
  • Cybersecurity
  • Simulation
  • تاریخ دریافت: 11 دی 1404
  • تاریخ بازنگری: 26 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش: 03 اسفند 1404
  • تاریخ انتشار: 01 اردیبهشت 1405