This paper investigates the problem of synthesizing proactive defense systems in which the defender can allocate deceptive targets and modify the cost of actions for the attacker who aims to compromise security assets in this system. We model the interaction of the attacker and the system using a formal security model -- a probabilistic attack graph. By allocating fake targets/decoys, the defender aims to distract the attacker from compromising true targets. By increasing the cost of some attack actions, the defender aims to discourage the attacker from committing to certain policies and thereby improve the defense. To optimize the defense given limited decoy resources and operational constraints, we formulate the synthesis problem as a bi-level optimization problem, while the defender designs the system, in anticipation of the attacker's best response given that the attacker has disinformation about the system due to the use of deception. Though the general formulation with bi-level optimization is NP-hard, we show that under certain assumptions, the problem can be transformed into a constrained optimization problem. We proposed an algorithm to approximately solve this constrained optimization problem using a novel incentive-design method for projected gradient ascent. We demonstrate the effectiveness of the proposed method using extensive numerical experiments.


翻译:本文调查了将主动防御系统综合起来的问题, 维权者可以在其中分配欺骗性目标, 并修改攻击者的行动成本。 我们用一个正式的安全模型来模拟攻击者与系统的互动 -- -- 概率攻击图。 维权者通过分配假目标/ 诱饵, 目的是分散攻击者对真实目标的损害。 维权者通过增加某些攻击行动的成本, 目的是阻止攻击者承诺某些政策, 从而改进防御。 为了在有限的诱饵资源和操作限制下优化防御, 我们将综合问题发展为双级优化问题, 而维权者设计这个系统, 以预设攻击者的最佳反应, 因为攻击者因使用欺骗手段而隐瞒了对系统的信息。 虽然双级优化的一般提法是硬的, 我们表明在某些假设下, 问题可以转化为一个有限的优化问题。 我们建议一种算法, 以新的激励设计方法来解决这个受限制的优化问题, 以预测的梯度为中心。 我们展示了拟议方法的有效性 。

0
下载
关闭预览

相关内容

[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
17+阅读 · 2019年12月10日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员