MITRE攻撃キャンペーンの定量化：攻撃ツリーとcATMロジックを用いた分析

Core Concepts

MITRE ATT＆CKのデータを用いて攻撃ツリーを自動生成し、cATMロジックを用いて攻撃キャンペーンの確率論的な定量化と比較を可能にするフレームワークを提案する。

Abstract

本稿は、MITRE ATT＆CKのデータを用いて攻撃ツリーを自動生成し、cATMロジックを用いて攻撃キャンペーンの確率論的な定量化と比較を可能にするフレームワークを提案する研究論文である。
研究目的
サイバーセキュリティの脅威は日々複雑化しており、高度な知識を持つ攻撃者による組織的な攻撃キャンペーンが増加している。この状況下では、セキュリティ対策の優先順位を決定するために、攻撃キャンペーンのリスクを定量化し、比較できることが不可欠となる。本研究は、MITRE ATT＆CKのデータを用いて、攻撃キャンペーンの確率論的な定量化と比較を可能にするフレームワークを提案することを目的とする。
方法論
本研究では、MITRE ATT＆CKのデータから攻撃テクニックの確率をデータ駆動型の手続きを用いて定量化する。具体的には、各攻撃テクニックが攻撃者の戦術目標の達成に利用された頻度を確率として計算する。さらに、この確率データを用いて、MITRE ATT＆CKのデータから自動的に構築される攻撃ツリーテンプレートを用いて、攻撃キャンペーンの成功確率を推定する。攻撃ツリーテンプレートは、攻撃者の視点から攻撃の難易度を「難しい」「デフォルト」「簡単」の3段階で表現しており、セキュリティ専門家が独自に作成した攻撃ツリーモデルと比較するためのベースラインを提供する。また、cATMロジックを用いることで、攻撃ツリーモデルの定量的な指標を計算し、攻撃キャンペーン間の比較を可能にする。
主な結果
本研究では、提案するフレームワークを用いて、MITRE ATT＆CKに記録されているすべての攻撃キャンペーンの確率を定量化した。また、WocaoキャンペーンとDream Jobキャンペーンを例に、提案手法で生成した攻撃ツリーテンプレートと、従来の攻撃ツリーモデルを手動で構築した場合の比較を行った。その結果、提案手法はモデル化の労力が大幅に軽減されながらも、定量的に重要なデータをすべて捕捉できることが示された。
結論
本研究で提案するフレームワークは、MITRE ATT＆CKのデータを用いて攻撃キャンペーンの確率論的な定量化と比較を可能にする。これにより、セキュリティ専門家は、どの攻撃キャンペーンが最も発生しやすいか、どのキャンペーンに防御の優先順位を置くべきかについて、より適切な意思決定を行うことができる。
意義
本研究は、MITRE ATT＆CKのデータに基づいた攻撃キャンペーンの定量化と比較のための体系的なフレームワークを提供することで、サイバーセキュリティリスク評価の分野に貢献するものである。
制限と今後の研究
本研究では、MITRE ATT＆CKのデータのみに基づいて攻撃キャンペーンの確率を定量化している。しかし、実際の攻撃キャンペーンの確率は、標的となる組織のセキュリティ対策や攻撃者の能力など、さまざまな要因によって異なる可能性がある。今後の研究では、これらの要因を考慮したより精度の高い確率推定手法を開発する必要がある。

Stats

本稿では、600以上の攻撃テクニックが記録されているMITRE ATT＆CKデータベースから攻撃確率を計算する方法を提案している。
攻撃ツリーテンプレートは、攻撃者の視点から攻撃の難易度を「難しい」「デフォルト」「簡単」の3段階で表現している。

Key Insights Distilled From

How hard can it be? Quantifying MITRE attack campaigns with attack trees and cATM logic

by Stef... at arxiv.org 10-10-2024

https://arxiv.org/pdf/2410.06692.pdf

Deeper Inquiries

MITRE ATT＆CK以外の脅威インテリジェンスソースからのデータは、提案されたフレームワークとどのように統合できるでしょうか？

提案されたフレームワークは、MITRE ATT＆CK以外の脅威インテリジェンスソースからのデータとも統合できる柔軟性を備えています。以下に、具体的な統合方法と、その際に考慮すべき点を示します。

データの構造化: まず、外部ソースのデータをMITRE ATT＆CKのタクティクスとテクニックにマッピングする必要があります。例えば、マルウェア分析レポートから特定のテクニック（例：T1059.001 - コマンドラインインターフェース）が使用されたという情報が得られた場合、その情報を対応するMITRE ATT＆CKのIDに関連付けます。
確率値の算出: 外部ソースのデータから、各テクニックの出現頻度や確率を計算します。この際、データソースの信頼性やデータの網羅性を考慮する必要があります。例えば、特定の業界に特化した脅威インテリジェンスレポートの場合、その業界における攻撃の傾向を反映した確率値を算出する必要があります。
攻撃ツリーモデルへの組み込み: 算出した確率値を、自動生成された攻撃ツリーモデルに組み込みます。これにより、MITRE ATT＆CKのデータと外部ソースのデータを組み合わせた、より網羅的で精度の高いリスク評価が可能になります。
専門家の知見の活用: データの解釈やモデルの精緻化には、セキュリティ専門家の知見が不可欠です。例えば、外部ソースのデータが特定の攻撃グループに偏っている場合、専門家の知見に基づいてモデルを調整する必要があります。
統合のメリット:

より網羅的な脅威の可視化: MITRE ATT＆CK以外のソースからのデータを含めることで、より広範な脅威を網羅的に可視化し、より現実に近いリスク評価が可能になります。
より精度の高いリスク評価: 特定の組織や業界に特化した脅威インテリジェンスを活用することで、より具体的かつ精度の高いリスク評価が可能になります。
より効果的なセキュリティ対策: より正確なリスク評価に基づいて、より効果的なセキュリティ対策を講じることが可能になります。

攻撃ツリーモデルの自動生成は、セキュリティ専門家の主観的な判断や経験を排除してしまう可能性がありますが、この問題に対してどのような対策が考えられるでしょうか？

攻撃ツリーモデルの自動生成は効率的ですが、セキュリティ専門家の主観的な判断や経験を排除してしまう可能性も孕んでいます。この問題に対処するために、以下の対策が考えられます。

専門家によるモデルのレビューと修正: 自動生成された攻撃ツリーモデルを、セキュリティ専門家がレビューし、必要に応じて修正を加えるプロセスを導入します。具体的には、以下の点を重点的にレビューします。

脅威の網羅性: モデルが、組織にとって現実的な脅威シナリオを網羅的に表現しているかを確認します。
確率値の妥当性: 各攻撃ステップに割り当てられた確率値が、組織の環境や脅威の状況を適切に反映しているかを確認します。
対策の妥当性: モデルで表現された攻撃シナリオに対する対策が、組織のセキュリティ対策と整合性が取れているかを確認します。

専門家の知見を活用したモデルの改善: 専門家の知見を活用して、自動生成されたモデルの改善を継続的に行います。具体的には、以下の活動を行います。

攻撃パターンの学習: 最新の攻撃事例や脅威インテリジェンスを収集し、自動生成モデルに反映すべき新たな攻撃パターンを学習します。
確率値の更新: 攻撃手法の流行や組織のセキュリティ対策の変更などを踏まえ、各攻撃ステップに割り当てられた確率値を定期的に更新します。
モデルのチューニング: 自動生成モデルのパラメータを調整することで、より現実に近い攻撃ツリーを生成するようにモデルをチューニングします。

ヒューマン・イン・ザ・ループシステムの構築: 自動生成と専門家によるレビューを組み合わせた、ヒューマン・イン・ザ・ループシステムを構築します。これにより、自動化の効率性を維持しながら、専門家の知見を効果的に活用することができます。
対策の重要性:
セキュリティ専門家の知見を積極的に活用することで、自動生成モデルの欠点を補い、より効果的なリスク評価とセキュリティ対策を実現できます。

攻撃キャンペーンの確率論的な定量化は、セキュリティ対策のリソース配分を最適化するのにどのように役立つでしょうか？

攻撃キャンペーンの確率論的な定量化は、限られたセキュリティリソースを最大限に活用するために、以下の点で役立ちます。

リスクに基づいた優先順位付け: 各攻撃キャンペーンのリスクを定量化することで、組織にとって最も脅威の高い攻撃を特定し、対策の優先順位を明確化できます。例えば、「攻撃が成功する確率」と「攻撃による影響」を掛け合わせた値をリスクとして算出し、リスクの高い攻撃から優先的に対策することで、セキュリティ投資対効果を最大化できます。
最適な対策の選択: 攻撃ツリーモデルを用いることで、各攻撃ステップにおける対策の効果を分析し、最も効果的な対策を選択できます。例えば、特定の攻撃ステップの確率を大幅に低下させる対策を優先的に実施することで、限られたリソースで最大の効果を得ることができます。
セキュリティ投資対効果の可視化: リスクの定量化に基づいて、セキュリティ対策の効果を金額で可視化できます。例えば、「対策を実施した場合の年間期待損失額」と「対策を実施しない場合の年間期待損失額」を比較することで、セキュリティ対策の費用対効果を評価できます。
具体的な活用例:

予算配分の根拠: 定量化されたリスクに基づいて、セキュリティ対策に必要な予算を算出し、経営層に説明するための根拠として活用できます。
セキュリティ対策の評価: セキュリティ対策の実施後、リスクの低減効果を定量的に評価することで、対策の有効性を検証できます。
継続的な改善: リスク評価の結果に基づいて、セキュリティ対策の改善点を特定し、継続的にセキュリティレベルを向上させることができます。
まとめ:
攻撃キャンペーンの確率論的な定量化は、セキュリティ対策の意思決定を支援し、限られたリソースを最大限に活用するために不可欠な要素です。