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对抗性背包问题及网络网络情报作战中的二次效应

密码学与安全 2024-03-19 v1

摘要

背包问题的变体被用于建模网络网络情报作战。虽然Flip-It游戏能够准确表达不确定性和失去控制,但未对作战施加必需的资源约束。夺旗(CTF)风格的竞争性游戏,如Flip-It,既包含不确定性和失去控制,还对资源使用施加了现实约束。因此,它们更接近实际的网络情报作战。我们对CTF竞争性游戏进行动力学网络控制建模,详细描述每个时间步骤的静态游戏。该静态游戏可在仅有两个玩家时,重新表述为称为对抗性背包(Adversarial Knapsack, AK)或对决性背包(Dueling Knapsack, DK)的新型优化问题的实例。我们将对抗性背包优化问题定义为相互作用的加权背包问题的系统,并展示其在涉及多个目标优化冲突的一般场景中的应用,例如网络情报作战和CTF游戏。对场景、奖励和成本的常见认知将为非合作博弈奠定基础。关键在于,理性玩家可能会怀疑其AK解决方案——即如果对手可预测地 play其AK最优解——可能存在更好的回应方案和更高的奖励。因此,对对手进行信念建模等二次推理会被理性玩家预期,这会引入一种非稳定性,玩家将争夺微小的奖励差异。为分析这一点,我们提供最佳回应算法和仿真软件,以考量理性代理如何进行启发式搜索。我们进一步总结了该博弈模型提供的见解,通过预测诸如常见漏洞评分系统(CVSS)等指标可能加剧网络情报作战中的二次推理。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.10789,
  title  = {Adversarial Knapsack and Secondary Effects of Common Information for Cyber Operations},
  author = {Jon Goohs and Georgel Savin and Lucas Starks and Josiah Dykstra and William Casey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10789},
  year   = {2024}
}

备注

26 pages