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BASCPS:行为决策制定如何影响信息物理系统的安全性?

密码学与安全 2020-04-09 v2 计算机科学与博弈论

摘要

我们研究由多个相互依赖子系统组成的大规模信息物理系统(CPS)的安全性,每个子系统由不同防御者管理。防御者投入其安全预算,旨在阻止网络攻击向其关键资产蔓延。我们将防御者做出的安全投资决策建模为一个安全博弈。虽然先前工作已使用安全博弈分析此类场景,我们提出了行为安全博弈,其中防御者表现出行为经济学中已识别为典型人类认知偏差的人类决策特征。这很重要,因为我们目标类别系统中的许多关键安全决策由人类做出。我们通过一项受控受试者实验为我们的行为模型提供了经验证据。然后我们表明,与非行为决策制定相比,行为决策制定导致次优的资源分配模式。我们利用两个代表性的真实世界相互依赖CPS说明了行为决策制定的影响。特别地,我们识别了防御者的安全预算可用性与分布、防御者间相互依赖程度以及协作防御策略,对由行为决策制定引起的安全结果次优程度的影响。在此背景下,行为决策制定的不利影响在中等防御预算下最为严重。此外,随着属于不同防御者的子网络间相互依赖程度增加,行为次优决策制定的影响被放大。我们还观察到,自私防御决策与行为决策共同显著增加了安全风险。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.01958,
  title  = {BASCPS: How does behavioral decision making impact the security of cyber-physical systems?},
  author = {Mustafa Abdallah and Daniel Woods and Parinaz Naghizadeh and Issa Khalil and Timothy Cason and Shreyas Sundaram and Saurabh Bagchi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.01958},
  year   = {2020}
}

备注

32 pages