Risk analysis of cyber networks: a quantitative approach based on attack-defense trees

Journal of Innovative Engineering and Natural Science Pub Date : 2023-12-14 DOI:10.61112/jiens.1380821

Mehmet Ertem, Ilker Ozcelik

{"title":"Risk analysis of cyber networks: a quantitative approach based on attack-defense trees","authors":"Mehmet Ertem, Ilker Ozcelik","doi":"10.61112/jiens.1380821","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Günümüzde siber saldırıların ve potansiyel zararlarının hızla artmasıyla birlikte, şirketler ve kurumlar için siber güvenliğin sağlanması hayati bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, siber risklerin nicel bir analizi için saldırı-savunma ağaçları tabanlı bir yaklaşım geliştirilmiştir. Önerilen yaklaşım, siber tehditleri temsil eden düğümlerin risk seviyelerini ölçerek toplam riski hesaplamak için saldırı-savunma ağacını kullanmaktadır. Ayrıca, belirlenen savunma önlemlerinin alınması durumunda güncellenmiş risk değerini sistematik bir şekilde hesaplamaktadır. Geliştirilen siber risk analizi yaklaşımı, oltalama saldırılarına yönelik yaygın bir senaryoya uygulanmış ve çeşitli savunma stratejileri altında siber risk değerleri hesaplanmıştır. Örneğin, savunma önlemleri alınmadığı durumda siber risk değeri 0,28392 olarak hesaplanırken, teknik savunma önlemlerinin (antivirüs, IDS, erişim denetimi, web içerik sınırlandırma ve spam kontrolü) alınması durumunda risk değeri yaklaşık %97,5 azalarak 0,00721 seviyesine düşmektedir. Teknik savunma önlemlerine ek olarak kullanıcı eğitimi de verildiğinde risk değerindeki azalma %98'e ulaşmaktadır. Sadece bireysel kullanıcılara yönelik temel savunma önlemlerinin (antivirüs ve spam kontrolü) alınması durumunda risk değerindeki azalma ise %90 civarında kalmaktadır. Önerilen yaklaşımın doğruluğunu ve önemini örnek çalışma üzerinden elde edilen bu sonuçlar kanıtlamaktadır. Geliştirilen yaklaşımın siber güvenlik stratejilerinin belirlenmesi yolunda katkıları tartışma bölümünde detaylandırılmıştır.","PeriodicalId":306664,"journal":{"name":"Journal of Innovative Engineering and Natural Science","volume":"19 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-12-14","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of Innovative Engineering and Natural Science","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.61112/jiens.1380821","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Günümüzde siber saldırıların ve potansiyel zararlarının hızla artmasıyla birlikte, şirketler ve kurumlar için siber güvenliğin sağlanması hayati bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, siber risklerin nicel bir analizi için saldırı-savunma ağaçları tabanlı bir yaklaşım geliştirilmiştir. Önerilen yaklaşım, siber tehditleri temsil eden düğümlerin risk seviyelerini ölçerek toplam riski hesaplamak için saldırı-savunma ağacını kullanmaktadır. Ayrıca, belirlenen savunma önlemlerinin alınması durumunda güncellenmiş risk değerini sistematik bir şekilde hesaplamaktadır. Geliştirilen siber risk analizi yaklaşımı, oltalama saldırılarına yönelik yaygın bir senaryoya uygulanmış ve çeşitli savunma stratejileri altında siber risk değerleri hesaplanmıştır. Örneğin, savunma önlemleri alınmadığı durumda siber risk değeri 0,28392 olarak hesaplanırken, teknik savunma önlemlerinin (antivirüs, IDS, erişim denetimi, web içerik sınırlandırma ve spam kontrolü) alınması durumunda risk değeri yaklaşık %97,5 azalarak 0,00721 seviyesine düşmektedir. Teknik savunma önlemlerine ek olarak kullanıcı eğitimi de verildiğinde risk değerindeki azalma %98'e ulaşmaktadır. Sadece bireysel kullanıcılara yönelik temel savunma önlemlerinin (antivirüs ve spam kontrolü) alınması durumunda risk değerindeki azalma ise %90 civarında kalmaktadır. Önerilen yaklaşımın doğruluğunu ve önemini örnek çalışma üzerinden elde edilen bu sonuçlar kanıtlamaktadır. Geliştirilen yaklaşımın siber güvenlik stratejilerinin belirlenmesi yolunda katkıları tartışma bölümünde detaylandırılmıştır.

查看原文本刊更多论文

网络风险分析：基于攻击防御树的定量方法

如今，随着网络攻击及其潜在危害的迅速增加，确保网络安全对公司和组织来说至关重要。本研究开发了一种基于攻击防御树的方法，用于定量分析网络风险。建议的方法使用攻击防御树，通过衡量代表网络威胁的节点的风险水平来计算总风险。在采取确定的防御措施的情况下，它还能系统地计算出更新的风险值。所开发的网络风险分析方法适用于网络钓鱼攻击的常见场景，并计算出各种防御策略下的网络风险值。例如，在不采取任何防御措施的情况下，计算出的网络风险值为 0.28392，而在采取技术防御措施（防病毒、IDS、访问控制、网页内容限制和垃圾邮件控制）的情况下，风险值下降了约 97.5%，为 0.00721。如果除技术防御措施外还提供用户培训，风险值的降低幅度可达 98%。如果只对单个用户采取基本的防御措施（防病毒和垃圾邮件控制），风险值的降低幅度仍在 90% 左右。案例研究得出的这些结果证明了所建议方法的准确性和重要性。讨论部分详细介绍了所开发方法对确定网络安全战略的贡献。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Journal of Innovative Engineering and Natural Science

自引率

0.00%

发文量