JP6495543B2 - シミュレーションおよび仮想現実に基づくサイバー行動システム - Google Patents
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Description
サイバーセキュリティシステムのいくつかの実施形態は、サイバー行動空間(本明細書ではCBSとも呼ばれる)に基づいており、サイバー行動空間は、その実施形態の1つにおいて、以下の5つの要素の少なくとも1つを含む。1)多次元、マルチモーダル、マルチスケールデータ、2)サイバーアクター、3)シーン、4)サイバー行動の1)、2)、または3)への割り当て、5)物理的行動の1)、2)、または3)への割り当て。これらの5つの要素の各々について、以下にさらに詳しく説明する。
データの量、次元の数、モデルセグメントの数、およびデータのモダリティの数が増えるにつれて、本開示のいくつかの実施形態は、データ119をテンソルとして表す。テンソルは、複数のインデックスの配列である。テンソルの次数は、そのモードまたは次元の数である。テンソルは、ベクトル(1次テンソル)と行列(2次テンソル)の一般化と考えることができ、特殊ケースとしてベクトルと行列の両方を含む。テンソルの要素は、導出、抽出、または計算が可能な数値であり、マルチモーダルデータを表すことができる。テンソル3次の例は、5つのインデックスを有する数値的な配列であり、要素は、ある日の特定のプロトコルに関連する送信元IPから宛先IPへのトラフィックの量を表す。この例では、観察されたプロトコルが1,2,...,25の25種類にグループ化されていると仮定する。ここでは、送信元IP、宛先IP、およびプロトコルタイプの3つの次元がある。テンソルを作成するために使用できるマルチモーダルデータ属性の例には、パケットデータ、ネットワークトラフィック、コンピュータログ、信号インテリジェンス、可視、赤外線、マルチスペクトル、ハイパースペクトル、合成開口レーダ、および移動ターゲットレーダを含むが、これらに限られない。
Tx1,x2,x3=Σaiobioci
ここで、合計は、i=1からrまであり、ai,biおよびciはそれぞれ次元n1,n2,およびn3のベクトルであり、oはベクトルの外積を示す。ここで、rは、より下位の次元のテンソル近似のランクである。テンソルTx1,x2,x3は自由度がn1n2n3であり、低次元ランクrテンソル近似は、r(n1+n2+n3)自由度を有し、小さなrおよび大きな次元のn1n2n3よりもはるかに小さいことを観察する。これは、例えば、aiの自由度がn1、biの自由度がn2、ciの自由度がn3であるため、aiobiociの外積に対する自由度が(n1+n2+n3)である。上記の方程式の右辺にrのような外積があるので、以下の観察が続く。この分解は、CANDECOMP/PARAFACアルゴリズムを含むいくつかのアルゴリズムを使用して計算することができます。
図4は、本開示のいくつかの実施形態による、対話型CBS環境401を管理する対話エンジン106を示すシステム図である。対話エンジン106は、インタラクティブCBSを作成し、2人またはそれ以上の実際または仮想のサイバーアクター105が、インタラクティブCBS環境401によって管理される1つまたは複数のCBSを、特定の行動または対話、またはサポートされているサイバー行動によって定義された一連の行動または対話と非同期的に更新することを可能にする。複数のリアルまたは仮想のサイバーアクターは、対話エンジン106を使用してインタラクティブCBS環境401を更新することによって仮想環境内のサイバーインタラクションに従事し、このようにして仮想現実環境を作成する。
2つ以上のシステムからの情報は、サイバー行動交換によって共有することができる。図6は、本開示のいくつかの実施形態に係る制御された方法で企業620,630内または間で情報を安全に共有するための複数のサイバー行動交換(CBX)の動作を示すシステム図である。
いくつかの実施形態では、シミュレーションおよび仮想現実システムを使用して、観察された行動関連情報と、複数のリアルまたは仮想サイバーアクターがシーン、シミュレーションおよび仮想現実環境に参加したときに生成される行動関連情報の両方、行動関連情報を相互に共有することによってサイバー防御側の操作能力またはトレーニングを強化する。地理的に分散した企業内またはその中のすべての操作要素間で、このように観察またはシミュレートされたサイバー行動を共有することで、サイバー防御側と防御側の1つの要素が即座に”軍”になる。リアルとシミュレートされた仮想サイバーアクターやアバターの両方の”軍”は、サイバー防御側がシーン、シミュレーション、仮想現実環境に参加し、協力することを可能にする。このリアルタイムの協力は、複数の行動コース(COA)、防衛戦略、行動の影響をシミュレートし、この情報を共有仮想環境に組み込むことで、より包括的で迅速な操作の理解と意思決定プロセスをサポートする視覚効果を高めることができる。
いくつかの実施形態では、センサおよびサイバーデータは、運用技術(OT)環境内のデータから由来してもよい。OT環境とは、産業環境に限られない物理的機械および物理的プロセスを監視および制御するように設計されたハードウェアセンサおよびソフトウェアを指す。
Claims (24)
- サイバー行動を計算し予測し、サイバーアクター間のサイバー対話を作成することができるように、サイバーアクターに関連するサイバー行動を管理するサイバーセキュリティシステムであって、
前記システムは、
サイバー行動空間管理モジュールと、
対話エンジンと、
解析ワークフローエンジンと、
視覚化エンジンとを備え、
前記サイバー行動空間管理モジュールは、前記対話エンジン、前記解析ワークフローエンジン、および前記視覚化エンジンと通信し、
入力データ、前記対話エンジンからのデータ、および前記解析ワークフローエンジンからのデータのうち少なくとも1つを受信し、
前記入力データ、前記対話エンジンからのデータ、および前記解析ワークフローエンジンからのデータのうち少なくとも1つに基づいて、複数のサイバー行動空間を作成するように構成され、
前記入力データは、入力サイバーデータ、センサデータ、エンリッチメントデータ、および第三者データのうち少なくとも1つを含み、
前記複数のサイバー行動空間の各々は、サイバー行動空間データを備え、
前記サイバー行動空間データは、
サイバーデータ、複数のサイバーアクターに関連するサイバーアクターデータ、および複数のサイバーシーンに関連するサイバーシーンデータを含み、
前記サイバーデータは、入力サイバーデータおよび変換された入力サイバーデータのうち少なくとも1つを含み、
前記サイバー行動空間データは、複数の次元、複数のモード、および複数のスケールによって定義され、
前記対話エンジンは、
前記複数のサイバーアクターのうちの第1のサイバーアクターに関連する第1のサイバーアクターデータを受信し、
前記受信された第1のサイバーアクターデータを処理し、前記第1のサイバーアクターと、前記サイバー行動空間、前記サイバーシーン、およびサイバーマップのうち少なくとも1つとの間の第1の対話、および前記第1のサイバーアクターと、複数のサイバーアクターの第2のサイバーアクターとの間の第2の対話の少なくとも1つを容易にし、
前記第1の対話および前記第2の対話のうち少なくとも1つに関連するデータを送信するように構成され、
前記第1のサイバーアクターは、リアルサイバーアクターとシミュレートされたアクターのうち少なくとも1人を含み、
前記サイバーマップは、複数のサイバー行動空間のうち少なくとも1つに関連付けられ、
前記解析ワークフローエンジンは、
複数のサイバー行動空間の各々に関連する前記サイバー行動空間データを解析し、サイバー行動を計算し、
前記サイバー行動空間データ、
前記計算されたサイバー行動、および、前記サイバーデータ、前記サイバーアクターデータ、および前記サイバーシーンデータのうちの少なくとも1つへの前記計算されたサイバー行動の割り当て、
前記第1の対話、および
前記第2の対話のうち少なくとも1つに基づいて、前記サイバーデータ、前記サイバーアクターデータ、および前記サイバーシーンデータのうち少なくとも1つを更新し、
前記サイバーデータ、前記サイバーアクターデータ、および前記サイバーシーンデータのうち前記更新された少なくとも1つに関連するデータを送信するように構成され、
前記視覚化エンジンは、
前記対話エンジンからの前記第1の対話および前記第2の対話のうち少なくとも1つに関連する前記データ、および
前記サイバー行動空間、前記複数のサイバーアクター、前記複数のサイバーシーン、前記複数のサイバーマップ、および前記計算されたサイバー行動のうち少なくとも1つの視覚化を計算し、
表示のために前記視覚化を送信するように構成される、
サイバーセキュリティシステム。 - サイバー行動空間管理モジュールと通信する、クエリエンジンをさらに備え、
前記クエリエンジンは、前記第1のサイバーアクターから、前記複数のサイバー行動空間のうち少なくとも1つに関するクエリを受信するように構成され、前記クエリは、
複数のサイバーエンティティの第1のサイバーエンティティに関連するリスクと、
前記第1のサイバーエンティティと類似のプロファイルを有する前記複数のサイバーエンティティのグループと、
内部または外部の組織構造と、
前記第1のサイバーエンティティ、前記第1のサイバーアクター、前記第2のサイバーアクターおよび第3のサイバーアクターのうち少なくとも1つに関連する行動のうち少なくとも1つに関連付けられ、
前記第1のサイバーエンティティは、前記サイバーエンティティのグループ内の各サイバーエンティティであり、
前記解析ワークフローエンジンはさらに、前記複数のサイバーエンティティの各サイバーエンティティおよび前記複数のサイバーアクターの各サイバーアクターに関連するリスクを計算して連続的に更新するように構成される、
請求項1のサイバーセキュリティシステム。 - 前記サイバー行動空間管理モジュールと通信し、前記複数のサイバーシーンを生成するように構成されたシミュレーションエンジンをさらに備え、前記複数のサイバーシーンの各々は、前記サイバーデータおよび前記複数のサイバー行動空間に関連する前記サイバーマップのサブセットを含む、
請求項1のサイバーセキュリティシステム。 - 前記シミュレーションエンジンは、シミュレーションを生成するようにさらに構成され、前記シミュレーションは、実世界データおよびシミュレートされたデータのうち少なくとも1つに対して動作し、
操作、解析、洞察、計画、トレーニング、是正措置、緩和措置のうち少なくとも1つのための動作コースを提供するように構成される、
請求項3のサイバーセキュリティシステム。 - 前記解析ワークフローエンジンは、変換されたサイバー行動空間を生成するようにさらに構成され、
前記解析ワークフローエンジンは、変換されたサイバー行動空間を生成するために、前記サイバー行動空間データをテンソルデータおよび下位のテンソル近似に変換し、
機械学習を使用して、サイバー行動および前記変換されたサイバー行動空間に関連する前記複数のサイバー行動空間を定義するようにさらに構成される、
請求項1のサイバーセキュリティシステム。 - 前記解析ワークフローエンジンは、
前記変換されたサイバー行動空間にルールおよび機械学習のうち少なくとも1つを適用して、
リアルサイバーアクターまたはシミュレートされたアクターと、
サイバーエンティティと、
マシンと、
組織と、
プロセスと、
のうち少なくとも1つに関連するリスクを増加または減少させるサイバー行動を定義するようにさらに構成される、
請求項5のサイバーセキュリティシステム。 - 前記サイバーセキュリティシステムは、第1の組織に関連付けられ、さらに、リスクを増加または減少させる前記サイバー行動は、前記第1の組織に関連するサイバーアクターによって観察可能であり、第2の組織に関連するサイバーアクターによって観察不可能であり、
前記サイバーセキュリティシステムは、
前記サイバー行動空間管理モジュールと通信するサイバー行動交換エンジンをさらに備え、
前記サイバー行動交換エンジンは、
プライバシー保護分散型機械学習アルゴリズムおよびプライバシー保護通信プロトコルのうち少なくとも1つを使用して、リスクを増加または減少させる前記サイバー行動が、第2の組織内のデータを解析するために使用されるように、および前記第1の組織に関連する前記サイバー行動空間データは、前記第2の組織に関連するサイバーアクターによって観察不可能であるように、前記第2の組織に関連するサイバー行動交換エンジンにリスクを増加または減少させる前記サイバー行動を送信するように構成される、
請求項6のサイバーセキュリティシステム。 - 前記第1のサイバーアクターデータは、
前記変換されたサイバー行動空間に関連する前記サイバー行動の第1のサイバー行動、および
前記変換されたサイバー行動空間に関連する複数のサイバーシーンの第1のサイバーシーンのうちの少なくとも1つを決定し、
前記第1のサイバー行動および前記第1のサイバーシーンへの応答に関連する操作能力、準備、およびトレーニングを改善するようにさらに処理される、
請求項5のサイバーセキュリティシステム。 - 前記解析ワークフローエンジンは、パケットデータ、ネットワークトラフィック、コンピュータログ、信号インテリジェンス、可視、赤外線、マルチスペクトル、ハイパースペクトル、合成開口レーダ、移動ターゲットインジケータレーダ、技術インテリジェンスデータ、およびインテリジェンス報告のうち少なくとも1つを処理するようにさらに構成される、
請求項1のサイバーセキュリティシステム。 - 前記複数のサイバー行動空間の各々は、リアルタイムサイバー行動空間、履歴サイバー行動空間、およびシミュレートされたサイバー行動空間のうちの少なくとも1つを含む、
請求項1のサイバーセキュリティシステム。 - 前記サイバー行動は、初期偵察、スキャン、初期妥協、足場の確立、ビーコン、コマンドおよび制御、クレデンシャルキャプチャ、エスカレート特権、内部偵察、横運動、ネットワークマッピング、データの抽出、持続性維持、および関連する行動を含む、
請求項1のサイバーセキュリティシステム。 - 前記複数の次元は、送信元アドレスと宛先アドレス、到着時刻、容量、パケットサイズ、およびプロトコルタイプの組み合わせを含み、
前記複数のモードは、パケットデータ、ネットワークトラフィック、コンピュータログ、信号インテリジェンス、可視、赤外線、マルチスペクトル、ハイパースペクトル、合成開口レーダ、移動ターゲットインジケータレーダ、技術インテリジェンスデータ、およびインテリジェンス報告の組み合わせを含み、
前記複数のスケールは、時間的マルチスケールデータと地理空間データとの組み合わせを含む、
請求項1のサイバーセキュリティシステム。 - サイバー行動を計算し予測し、サイバーアクター間のサイバー対話を作成することができるように、サイバーアクターに関連するサイバー行動を管理するサイバーセキュリティシステムであって、
前記システムは、
サイバー行動空間管理モジュールと、
対話エンジンと、
解析ワークフローエンジンと、
視覚化エンジンとを備え、
前記サイバー行動空間管理モジュールは、前記対話エンジン、前記解析ワークフローエンジン、および前記視覚化エンジンと通信し、
センサデータ、入力データ、前記対話エンジンからのデータ、および前記解析ワークフローエンジンからのデータのうち少なくとも1つを受信し、
前記センサデータ、および前記入力データ、前記対話エンジンからのデータ、および前記解析ワークフローエンジンからのデータのうち少なくとも1つに基づいて、複数のサイバー行動空間を作成するように構成され、
前記センサデータは、物理アクターに関する物理アクターセンサデータおよび物理システムに関する物理システムセンサデータのうち少なくとも1つを含み
前記入力データは、入力サイバーデータ、エンリッチメントデータ、および第三者データのうち少なくとも1つを含み、
前記複数のサイバー行動空間の各々は、サイバー行動空間データを備え、
前記サイバー行動空間データは、
サイバーデータ、複数のサイバーアクターに関連するサイバーアクターデータ、および複数のサイバーシーンに関連するサイバーシーンデータを含み、
前記サイバーデータは、入力サイバーデータおよび変換された入力サイバーデータのうち少なくとも1つを含み、
前記サイバー行動空間データは、複数の次元、複数のモード、および複数のスケールによって定義され、
前記対話エンジンは、
前記複数のサイバーアクターのうちの第1のサイバーアクターに関連する第1のサイバーアクターデータを受信し、
前記受信された第1のサイバーアクターデータを処理し、前記第1のサイバーアクターと、前記サイバー行動空間、前記サイバーシーン、およびサイバーマップのうち少なくとも1つとの間の第1の対話、および前記第1のサイバーアクターと、複数のサイバーアクターの第2のサイバーアクターとの間の第2の対話の少なくとも1つを容易にし、
前記第1の対話および前記第2の対話のうち少なくとも1つに関連するデータを送信するように構成され、
前記第1のサイバーアクターは、リアルサイバーアクターとシミュレートされたアクターのうち少なくとも1人を含み、
前記サイバーマップは、複数のサイバー行動空間のうち少なくとも1つに関連付けられ、
前記解析ワークフローエンジンは、
複数のサイバー行動空間の各々に関連する前記サイバー行動空間データを解析し、サイバー行動を計算し、
前記サイバー行動空間データ、
前記計算されたサイバー行動、および、前記サイバーデータ、前記サイバーアクターデータ、および前記サイバーシーンデータのうちの少なくとも1つへの前記計算されたサイバー行動の割り当て、
前記第1の対話、
前記第2の対話、および
前記物理システムおよび前記物理アクターのうちの少なくとも1つに関する物理行動の計算のうち少なくとも1つに基づいて、前記サイバーデータ、前記サイバーアクターデータ、および前記サイバーシーンデータのうち少なくとも1つを更新し、
前記サイバーデータ、前記サイバーアクターデータ、および前記サイバーシーンデータのうち前記更新された少なくとも1つに関連するデータを送信するように構成され、
前記視覚化エンジンは、
前記対話エンジンからの前記第1の対話および前記第2の対話のうち少なくとも1つに関連する前記データ、および
前記サイバー行動空間、前記複数のサイバーアクター、前記複数のサイバーシーン、前記複数のサイバーマップ、および前記計算されたサイバー行動のうち少なくとも1つの視覚化を計算し、
表示のために前記視覚化を送信するように構成される、
サイバーセキュリティシステム。 - サイバー行動空間管理モジュールと通信する、クエリエンジンをさらに備え、
前記クエリエンジンは、前記第1のサイバーアクターから、前記複数のサイバー行動空間のうち少なくとも1つに関するクエリを受信するように構成され、前記クエリは、
複数のサイバーエンティティの第1のサイバーエンティティに関連するリスクと、
前記第1のサイバーエンティティと類似のプロファイルを有する前記複数のサイバーエンティティのグループと、
内部または外部の組織構造と、
前記第1のサイバーエンティティ、前記第1のサイバーアクター、前記第2のサイバーアクターおよび第3のサイバーアクターのうち少なくとも1つに関連する行動のうち少なくとも1つに関連付けられ、
前記第1のサイバーエンティティは、前記サイバーエンティティのグループ内の各サイバーエンティティであり、
前記解析ワークフローエンジンはさらに、前記複数のサイバーエンティティの各サイバーエンティティおよび前記複数のサイバーアクターの各サイバーアクターに関連するリスクを計算して連続的に更新するように構成される、
請求項13のサイバーセキュリティシステム。 - 前記サイバー行動空間管理モジュールと通信する、シミュレーションエンジンをさらに備え、前記シミュレーションエンジンは、前記複数のサイバーシーンを生成するように構成され、
前記複数のサイバーシーンの各々は、前記サイバーデータ、前記サイバーシーン、および前記複数のサイバー行動空間に関連する前記サイバーマップのサブセットを含む、
請求項13のサイバーセキュリティシステム。 - 前記シミュレーションエンジンは、シミュレーションを生成するようにさらに構成され、前記シミュレーションは、実世界データおよびシミュレートされたデータのうち少なくとも1つに対して動作し、
操作、解析、洞察、計画、トレーニング、是正措置、緩和措置のうち少なくとも1つのための動作コースを提供するように構成される、
請求項15のサイバーセキュリティシステム。 - 前記解析ワークフローエンジンは、変換されたサイバー行動空間を生成するようにさらに構成され、
前記解析ワークフローエンジンは、変換されたサイバー行動空間を生成するために、前記サイバー行動空間データをテンソルデータおよび下位のテンソル近似に変換し、
機械学習を使用して、サイバー行動および前記変換されたサイバー行動空間に関連する前記複数のサイバー行動空間を定義するようにさらに構成される、
請求項13のサイバーセキュリティシステム。 - 前記解析ワークフローエンジンは、
前記変換されたサイバー行動空間にルールおよび機械学習のうち少なくとも1つを適用して、
リアルサイバーアクターまたはシミュレートされたアクターと、
サイバーエンティティと、
マシンと、
組織と、
プロセスと、
のうち少なくとも1つに関連するリスクを増加または減少させるサイバー行動を定義するようにさらに構成される、
請求項17のサイバーセキュリティシステム。 - 前記サイバーセキュリティシステムは、第1の組織に関連付けられ、さらに、リスクを増加または減少させる前記サイバー行動は、前記第1の組織に関連するサイバーアクターによって観察可能であり、第2の組織に関連するサイバーアクターによって観察不可能であり、
前記サイバーセキュリティシステムは、
前記サイバー行動空間管理モジュールと通信するサイバー行動交換エンジンをさらに備え、
前記サイバー行動交換エンジンは、
プライバシー保護分散型機械学習アルゴリズムおよびプライバシー保護通信プロトコルのうち少なくとも1つを使用して、リスクを増加または減少させる前記サイバー行動が、第2の組織内のデータを解析するために使用されるように、および前記第1の組織に関連する前記サイバー行動空間データは、前記第2の組織に関連するサイバーアクターによって観察不可能であるように、前記第2の組織に関連するサイバー行動交換エンジンにリスクを増加または減少させる前記サイバー行動を送信するように構成される、
請求項18のサイバーセキュリティシステム。 - 前記第1のサイバーアクターデータは、
前記変換されたサイバー行動空間に関連する前記サイバー行動の第1のサイバー行動、および
前記変換されたサイバー行動空間に関連する複数のサイバーシーンの第1のサイバーシーンのうちの少なくとも1つを決定し、
前記第1のサイバー行動および前記第1のサイバーシーンへの応答に関連する操作能力、準備、およびトレーニングを改善するようにさらに処理される、
請求項17のサイバーセキュリティシステム。 - 前記解析ワークフローエンジンは、運用技術(OT)センサ、運用技術ログ、パケットデータ、ネットワークトラフィック、コンピュータログ、信号インテリジェンス、可視、赤外線、マルチスペクトル、ハイパースペクトル、合成開口レーダ、移動ターゲットインジケータレーダ、技術インテリジェンスデータ、およびインテリジェンス報告のうち少なくとも1つを処理するようにさらに構成される、
請求項13のサイバーセキュリティシステム。 - 前記複数のサイバー行動空間の各々は、リアルタイムサイバー行動空間、履歴サイバー行動空間、およびシミュレートされたサイバー行動空間のうちの少なくとも1つを含む、
請求項13のサイバーセキュリティシステム。 - 前記サイバー行動は、初期偵察、スキャン、初期妥協、足場の確立、ビーコン、コマンドおよび制御、クレデンシャルキャプチャ、エスカレート特権、内部偵察、横運動、ネットワークマッピング、データの抽出、持続性維持、および関連する行動を含む、
請求項13のサイバーセキュリティシステム。 - 前記複数の次元は、送信元アドレスと宛先アドレス、到着時刻、容量、パケットサイズ、およびプロトコルタイプの組み合わせを含み、
前記複数のモードは、パケットデータ、ネットワークトラフィック、コンピュータログ、信号インテリジェンス、可視、赤外線、マルチスペクトル、ハイパースペクトル、合成開口レーダ、移動ターゲットインジケータレーダ、技術インテリジェンスデータ、およびインテリジェンス報告の組み合わせを含み、
前記複数のスケールは、時間的マルチスケールデータと地理空間データとの組み合わせを含む、
請求項13のサイバーセキュリティシステム。
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