論文の概要: Foundations of Cyber Resilience: The Confluence of Game, Control, and Learning Theories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.01205v2
- Date: Fri, 5 Apr 2024 14:16:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-08 11:45:06.607937
- Title: Foundations of Cyber Resilience: The Confluence of Game, Control, and Learning Theories
- Title（参考訳）: サイバーレジリエンスの基礎:ゲーム,制御,学習理論の関連性
- Authors: Quanyan Zhu,
- Abstract要約: サイバーレジリエンスは、予防が難しいサイバー脅威の準備、対応、回復に焦点を当てている。
ゲーム理論、制御理論、学習理論は、サイバーレジリエンス機構の設計のための3つの主要な柱である。
この章では、動的非対称ゲーム、移動地平線制御、客観学習、メタラーニングなど、様々な理論パラダイムを提示している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.764094200832071
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Cyber resilience is a complementary concept to cybersecurity, focusing on the preparation, response, and recovery from cyber threats that are challenging to prevent. Organizations increasingly face such threats in an evolving cyber threat landscape. Understanding and establishing foundations for cyber resilience provide a quantitative and systematic approach to cyber risk assessment, mitigation policy evaluation, and risk-informed defense design. A systems-scientific view toward cyber risks provides holistic and system-level solutions. This chapter starts with a systemic view toward cyber risks and presents the confluence of game theory, control theory, and learning theories, which are three major pillars for the design of cyber resilience mechanisms to counteract increasingly sophisticated and evolving threats in our networks and organizations. Game and control theoretic methods provide a set of modeling frameworks to capture the strategic and dynamic interactions between defenders and attackers. Control and learning frameworks together provide a feedback-driven mechanism that enables autonomous and adaptive responses to threats. Game and learning frameworks offer a data-driven approach to proactively reason about adversarial behaviors and resilient strategies. The confluence of the three lays the theoretical foundations for the analysis and design of cyber resilience. This chapter presents various theoretical paradigms, including dynamic asymmetric games, moving horizon control, conjectural learning, and meta-learning, as recent advances at the intersection. This chapter concludes with future directions and discussions of the role of neurosymbolic learning and the synergy between foundation models and game models in cyber resilience.
- Abstract（参考訳）: サイバーレジリエンス(サイバーレジリエンス)は、サイバーセキュリティの補完的な概念であり、予防が難しいサイバー脅威の準備、対応、回復に焦点を当てている。
組織は、進化するサイバー脅威の状況において、このような脅威に直面している。
サイバーレジリエンスの基礎を理解し確立することは、サイバーリスク評価、緩和政策評価、リスクインフォームド・ディフェンス設計に対する定量的かつ体系的なアプローチを提供する。
サイバーリスクに対するシステム科学的見解は、全体論的かつシステムレベルの解決策を提供する。
この章は、サイバーリスクに対する体系的な見解から始まり、ゲーム理論、制御理論、学習理論の融合を示します。
ゲームおよび制御理論の手法は、ディフェンダーとアタッカーの間の戦略的および動的相互作用を捉えるための一連のモデリングフレームワークを提供する。
コントロールと学習のフレームワークが組み合わさって、脅威に対する自律的かつ適応的な応答を可能にする、フィードバック駆動のメカニズムを提供する。
ゲームと学習のフレームワークは、敵対的な行動やレジリエントな戦略について積極的に推論するための、データ駆動のアプローチを提供する。
これら3つの組み合わせは、サイバー・レジリエンスの分析と設計の理論的基礎を成している。
この章は、最近の交差点における進歩として、動的非対称ゲーム、移動地平線制御、客観学習、メタラーニングなど、様々な理論パラダイムを提示している。
この章は、サイバーレジリエンスにおけるニューロシンボリックラーニングの役割と基礎モデルとゲームモデルとの相乗効果の今後の方向性と議論で締めくくります。
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