بررسی و امکان سنجی بازی جنگ سایبری با استفاده از نظریه بازی‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگر، دانشگاه عالی دفاع ملی،تهران ، ایران

2 استادیار ، دانشگاه عالی دفاع ملی، تهران،ایران

چکیده

این مقاله به امنیت سایبری از دریچه بازی‌های جنگ سایبری می‌پردازد و یک الگوریتم دفاع-حمله با تعامل پویا را بین مهاجمان و مدافعان هوشمند پیشنهاد می‌کند. در این رویکرد، هر دو طرف به‌صورت پویا استراتژی‌های خود را بر اساس اقدامات حریف تنظیم می‌کنند تا به پیروزی دست یابند. با توجه به وجود پدیده «جنگ سایبری» در اغلب حوادث واقعی امنیت سایبری، ابتدا یک چارچوب نظری بازی پویا غیرهمکاری مجموع صفر برای تحلیل این تعاملات بررسی می‌شود. مدل‌سازی بر اساس هزینه یا سود تصمیمات مهاجمان/مدافعان برای اعمال سطوح مختلف حمله/دفاع صورت می‌گیرد. ایده اولیه تعمیم داده شده و حالت‌های پیچیده‌تری از جمله بازی جنگ سایبری پویای سه‌جانبه و بازی جنگ سایبری پویای آستانه‌ای (T,p) مورد بررسی قرار می‌گیرند. هعمچنین برای سنجش اثربخشی، یک سناریوی شبیه‌سازی بر مبنای مدل‌های پیشنهادی ارائه شده و نتایج شبیه‌سازی بر اساس معیارهایی چون نرخ موفقیت در دفاع و میزان انرژی کل سیستم تحلیل می‌گردد. در نهایت، اثربخشی مدل پیشنهادی با استفاده از یک سناریوی حمله سایبری به زیرساخت‌های وزارت راه مورد سنجش و گزارش قرار می‌گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating and feasibility of cyber war game using game theory

نویسندگان [English]

  • Reza Roohi-Seraji 1
  • Nasibollah Doustimotlagh 2
1 Researcher, Supreme National Defense university, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Supreme National Defense University, Tehran, Iran
چکیده [English]

This paper focuses on investigating cyber security based on a cyber wargame by proposing a dynamic attack-defense algorithm for the interaction between attackers and defenders, where both sides dynamically adjust their strategies according to the opponent's actions to achieve victory. The phenomenon of "cyber war" exists in most real-world cyber security incidents, which requires special research and analysis. First, a theoretical framework of a zero-sum non-cooperative dynamic game is proposed for data analysis, and then it is generalized and examined in several different cases, and finally a simulated scenario is presented based on it, and the results are analyzed in terms of the success rate of defense and the energy of the entire system. The decisions of attackers/defenders are modeled based on cost or profit/loss. We examine a three-way dynamic cyber wargame with the intervention of a third agent between the attacker and the defender. A dynamic threshold cyber wargame (T,p) is presented. Finally, a cyber attack scenario on the Islamic Republic of Iran by the enemy, related to the infrastructure of the Ministry of Roads, is discussed and the effectiveness of the proposed model is reported. This paper focuses on investigating cyber security based on a cyber wargame by proposing a dynamic attack-defense algorithm for the interaction between attackers and defenders, where both sides dynamically adjust their strategies according to the opponent's actions to achieve victory. The phenomenon of "cyber war" exists in most real-world cyber security incidents, which requires special research and analysis. First, a theoretical framework of a zero-sum non-cooperative dynamic game is proposed for data analysis, and then it is generalized and examined in several different cases, and finally a simulated scenario is presented based on it, and the results are analyzed in terms of the success rate of defense and the energy of the entire system. The decisions of attackers/defenders are modeled based on cost or profit/loss. We examine a three-way dynamic cyber wargame with the intervention of a third agent between the attacker and the defender. A dynamic threshold cyber wargame (T,p) is presented. Finally, a cyber attack scenario on the Islamic Republic of Iran by the enemy, related to the infrastructure of the Ministry of Roads, is discussed and the effectiveness of the proposed model is reported.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cyber Wargame
  • Game Theory
  • Dynamic Cyber Wargame
  • Nash Equilibrium Point
  • Cyber Security
  • تاریخ دریافت: 17 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری: 29 دی 1404
  • تاریخ پذیرش: 03 اسفند 1404
  • تاریخ انتشار: 24 فروردین 1405