サイバー物理システムのセキュリティモデリング: 体系的文献レビュー

Core Concepts

サイバー物理システムのセキュリティを確保するためには、脅威モデリングと攻撃モデリングを統合した包括的なセキュリティモデリングフレームワークが必要である。

Abstract

本論文は、サイバー物理システム(CPS)のセキュリティモデリングに関する最新の研究動向を体系的に調査したものである。 主な内容は以下の通り: 脅威モデリングは主に設計段階で行われるが、攻撃者の戦術、手法、手順(TTPs)の変化に伴い、脅威モデリングは時間の経過とともに陳腐化する可能性がある。 既存のセキュリティモデルは主にITシステムを対象としており、CPSの複雑な特性(多層、多経路、多主体)を十分に考慮できていない。 ITシステムとCPSのセキュリティ侵害の違いが明確に区別されておらず、CPSの場合は物理的影響も考慮する必要がある。 脅威モデリングと攻撃モデリングの定義や関係性が曖昧であり、CPSのサイバーレジリエンスを高めるための統合的なセキュリティモデリングフレームワークが提案された。 既存研究の限界として、攻撃者のTTPsの変化への対応、CPSの特性を反映したモデリング手法の不足、物理的影響の考慮不足などが指摘された。今後の研究課題として、これらの点への取り組みが重要である。

Stats

サイバー物理システムは従来のITシステムよりも長いライフサイクルを持つ。 サイバー攻撃によるCPSの物理的影響は深刻で、生命、経済、国家安全保障に影響を及ぼす可能性がある。

Quotes

"サイバー物理システムは、デジタル技術と工学の交差点にあり、高度で資金的に裏付けられた サイバーセキュリティの脅威の標的となっている。" "サイバー物理システムのセキュリティ侵害は、IT システムとは異なり、複雑な故障モードを引き起こし、サイバーとフィジカルの両方のドメインに影響を及ぼす可能性がある。"

Key Insights Distilled From

Security Modelling for Cyber-Physical Systems

by Shaofei Huan... at arxiv.org 04-12-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.07527.pdf

Deeper Inquiries

サイバー物理システムのセキュリティモデリングにおいて、物理的影響を考慮するためにはどのようなアプローチが有効か?

物理的影響を考慮するために、サイバー物理システムのセキュリティモデリングには以下のアプローチが有効です。 統合的なモデリング: サイバー物理システムのセキュリティモデリングでは、物理的なプロセスとサイバー要素の相互作用を考慮した統合的なモデリングが重要です。物理的な機器やプロセスがサイバー攻撃によってどのように影響を受けるかを包括的にモデル化することが必要です。 リアルタイムデータの活用: 物理的なセンサーやデバイスからのリアルタイムデータをセキュリティモデルに組み込むことで、物理的な影響を即座に検知し、適切な対応を取ることが可能となります。物理的な変化がサイバー攻撃によって引き起こされる可能性を考慮することが重要です。 脆弱性評価の拡張: サイバー攻撃が物理的な機器やプロセスに与える影響を評価するために、脆弱性評価を拡張し、物理的なシナリオや攻撃手法を組み込むことが重要です。物理的な損害やシステムの安全性に焦点を当てた脆弱性評価を行うことが有益です。 これらのアプローチを組み合わせることで、サイバー物理システムのセキュリティモデリングにおいて物理的影響をより効果的に考慮することが可能となります。

サイバー攻撃者の戦術、手法、手順(TTPs)の変化に対応するためには、セキュリティモデリングをどのように進化させるべきか?

サイバー攻撃者の戦術、手法、手順(TTPs)の変化に対応するために、セキュリティモデリングを以下のように進化させることが重要です。 リアルタイム情報の統合: サイバー攻撃者の新たなTTPsに対応するためには、リアルタイムの脅威情報や攻撃データをセキュリティモデルに統合することが必要です。攻撃者の最新の手法や手順を把握し、モデルに反映することで、より効果的な防御策を構築できます。 振る舞いベースのモデリング: サイバー攻撃者のTTPsを分析し、その振る舞いに基づいてモデルを構築することで、攻撃者の行動パターンをより正確に捉えることが可能となります。攻撃者の戦術や手法の変化に柔軟に対応するために、振る舞いベースのモデリングを導入することが重要です。 シナリオベースのシミュレーション: サイバー攻撃者のTTPsに基づいたシナリオベースのシミュレーションを定期的に実施することで、実践的な攻撃シナリオに対するセキュリティモデルを構築し、実際の攻撃に対する準備を整えることが重要です。 これらの進化したアプローチを取り入れることで、サイバー攻撃者のTTPsの変化に迅速かつ効果的に対応するセキュリティモデリングを実現できます。

サイバー物理システムのセキュリティモデリングと、安全性(safety)および信頼性(reliability)の分野との連携はどのように実現できるか?

サイバー物理システムのセキュリティモデリングと安全性(safety)および信頼性(reliability)の分野との連携を実現するためには、以下のアプローチが有効です。 継続的なリスク評価: セキュリティモデリングにおいて、安全性と信頼性の観点からのリスク評価を継続的に行うことが重要です。安全性や信頼性に影響を与えるサイバー攻撃の可能性を考慮し、リスクを定量化してセキュリティ対策を強化することが必要です。 統合的なアプローチ: セキュリティモデリングにおいて、安全性と信頼性の要件を組み込むために、統合的なアプローチを取ることが重要です。安全性や信頼性の観点からの要件をセキュリティモデルに反映し、システム全体のセキュリティを強化することが必要です。 協力と情報共有: 安全性や信頼性の専門家との協力や情報共有を通じて、セキュリティモデリングを改善し、サイバー物理システム全体の安全性と信頼性を向上させることが重要です。異なる専門分野の専門家と連携し、総合的なセキュリティアプローチを構築することが有益です。 これらのアプローチを取り入れることで、サイバー物理システムのセキュリティモデリングと安全性、信頼性の分野との連携を強化し、総合的なサイバーセキュリティ対策を実現できます。