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200902794 最上 亮



近年標的型と呼ばれるサイバー攻撃が増え、大企
業や、政府機関が情報窃取型の標的型メール攻撃
の被害を受けている。
標的型メール攻撃による個人情報漏えいは、企業に
莫大な損失を与えるとともに、信頼を失う。
現在サイバー攻撃における攻撃者、防御者の戦略
をゲーム理論的にモデル化する研究がおこなわれ
ている。
差出人を偽り信頼性の
高いなりすましメールを送信
メールに添付してあるファイル
を開くことでウイルスに感染
攻撃者
特定の企業や
組織
遠隔操作により活動の妨害
や、個人情報などを取得し
金銭化することが目的

ゲーム理論を使った、標的型メール攻撃によ
る攻撃を効果的に防ぎ、企業の損失、対策コ
ストを最小限に抑えるモデルの提案。


標的型メール攻撃などのサイバー攻撃の対
策には莫大なコストを必要とする。その対策コ
ストの有効な使い方を、ゲーム理論を使うこと
で最適な解を見積もることができる。
展開型ゲームは、プレイヤーの選択が逐次的
な場合、意思決定問題のモデル化、分析に
有効
攻撃
攻撃
防御
防御
交渉・話し合いはしない
非協力関係

戦略をお互いに逐次的に意思決定
実施する攻撃策に対する防御策はお互いに知っている

ゲーム理論の展開型ゲームを使用


複数行われる各ラウンドにおいて攻撃側は最大の利
得が得られる攻撃策を、防御側は最小の損失で効
果的に防ぐことができるような防御策をゲームが終了
するまでお互いに繰り返し選択するモデルの提案
攻撃
損失
収益・利得
防御

攻撃側、防御側の価値観は異なるが、今回は
金銭換算した場合で考える。
攻撃側
防御側
• システム製造コスト
• 取得した情報量
• システム製造コスト
• 奪われた情報量
例えば、個人情報1件50円と設定
攻撃策𝛂 𝒓
攻撃者収益
最大
防御策𝛃 𝒓
防御者損失
最小
条件1
攻撃側コストの累積値が閾値を超えた場合
 条件2
攻撃者利益の最大値がゼロもしくはマイナス,または利益が見
込めない場合
 条件3
攻撃側が攻撃策をすべて実施した場合

攻撃側は最大の利得が得られる攻撃策を選択する
𝛼 𝑟 = {𝑥|𝑥𝜖𝑚0 − 𝑚𝑟 ,max(𝜆 𝑟, 𝑥 )}
rラウンドの攻撃策
攻撃者利得
𝜆 𝑟, 𝑥
攻撃者利得
攻撃成功率
攻撃者収益
= 𝐸 𝑖
×
𝜔𝑥𝑦 −
攻撃実施コスト
𝐶(𝑥)
𝐸 𝑖 = 𝑎 × 𝑖 𝑎:個人情報1件の金額 𝑖:人数
x:攻撃策の選択肢(1<x<X)
𝑚0 :攻撃開始時の攻撃策の母集合
𝑚𝑟 :第rラウンドより前に行われた攻撃策の集合
防御側は、攻撃に対して損失が最小になる防御策を
選択
rラウンドの防御策
防御者損失
𝛽 𝑟 = {𝑦|𝑦 ∈ 𝑛0 ,min(𝜇 𝑟, 𝑦 )}
y:防御策の選択肢(1<y<Y)
𝑛0 :防御開始時の防御策の母集合
𝑛𝑟 :第rラウンドより前に行われた防御策の集合
𝑦 ∈ 𝑛0 − 𝑛𝑟 のとき
𝜇 𝑟, 𝑦 = 𝐹 𝑗 × 𝜔𝑥𝑦 × 𝑇𝛼
防御者損失
防御者逸失
𝑦 ∈ 𝑛𝑟 のとき
𝑟 𝑦
rラウンドの攻撃策𝛼に
対する有効性
𝜇 𝑟, 𝑦 = 𝐹 𝑗 × 𝜔𝑥𝑦 × 𝑇𝛼



+ 𝐷 𝑦
𝑟 𝑦
防御実施コスト
× 𝑆
𝐹 𝑗 = 𝑎 × 𝑗 𝑗:人数 𝑎:個人情報1件の金額
𝑇𝛼 𝑟 𝑦 :攻撃策に対して防御策が有効であれば1、そうでなければ0
(今回の場合、𝛼 𝑟 = 𝑦の場合1、𝛼 𝑟 ≠ 𝑦の場合0)
防御策は,過去のラウンドに実施された防御策が新しい攻撃策にも有効
な場合,新しい防御策は実施されない.
(S : 過去のラウンドに防御が成功していれば0、失敗していれば1)
個人情報1件50円
取得人数1000人
攻撃側
攻撃策2
防御側
確率0.7
コスト400 利得 34600
攻撃策3
コスト200 利得 9400
防御策2
損失35800 コスト800
確率0.2
防御策3
損失10400 コスト400
攻撃コストの閾値1000を超えたため攻撃中止
攻撃策1
確率0.05
防御策1
コスト1200
コスト600
1200のコスト削減


ゲーム理論を使うことで、最適化戦略を選択
することができ、攻撃側は利得最大、防御側
は損失最小に抑える戦略を求めることができ
た
今後は、今より複雑な定義を加えても、有効
性があるのかを検討したい