論文の概要: A Defender-Attacker-Defender Model for Optimizing the Resilience of Hospital Networks to Cyberattacks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.11129v1
- Date: Fri, 16 Jan 2026 09:41:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-19 20:21:50.435493
- Title: A Defender-Attacker-Defender Model for Optimizing the Resilience of Hospital Networks to Cyberattacks
- Title（参考訳）: 病院ネットワークのサイバー攻撃に対するレジリエンスを最適化するデフェンダー・アタッカー・デフェンダーモデル
- Authors: Stephan Helfrich, Emilia Grass,
- Abstract要約: サイバー攻撃に対するレジリエンスを改善するための様々な対策が存在するが、最もコスト効率の良い組み合わせを決定することは複雑な課題である。
本稿では,病院ネットワークのサイバー攻撃に対するレジリエンス向上のための効果的な戦略を,意思決定者を支援するディフェンダー-ディフェンダー最適化モデルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Considering the increasing frequency of cyberattacks affecting multiple hospitals simultaneously, improving resilience at a network level is essential. Various countermeasures exist to improve resilience against cyberattacks, such as deploying controls that strengthen IT infrastructures to limit their impact, or enabling resource sharing, patient transfers and backup capacities to maintain services of hospitals in response to realized attacks. However, determining the most cost-effective combination among these wide range of countermeasures is a complex challenge, further intensified by constrained budgets and competing priorities between maintaining efficient daily hospital operations and investing in disaster preparedness. To address these challenges, we propose a defender-attacker-defender optimization model that supports decision-makers in identifying effective strategies for improving the resilience of a network of hospitals against cyberattacks. The model explicitly captures interdependence between hospital services and their supporting IT infrastructures. By doing so, cyberattacks can be directly translated into reductions of service capacities, which allows to assess proactive and reactive strategies on both the operational and technical sides within a single framework. Further, time-dependent resilience measures are incorporated as design objectives to account for the mid- to long-term consequences of cyberattacks. The model is validated based on the German hospital network, suggesting that enabling cooperation with backup capacities particularly in urban areas, alongside strengthening of IT infrastructures across all hospitals, are crucial strategies.
- Abstract（参考訳）: 複数の病院に同時に影響を及ぼすサイバー攻撃の発生頻度を考えると、ネットワークレベルでのレジリエンスの向上が不可欠である。
サイバー攻撃に対するレジリエンスの改善には、ITインフラの強化による影響抑制や、リソース共有、患者転送、バックアップ能力の活用など、様々な対策がある。
しかし、これらの幅広い対策の中で最もコスト効果の高い組み合わせを決定することは、より複雑な課題であり、予算の制約や、効率的な日々の病院業務の維持と災害対策への投資の間の競合する優先順位によってさらに強調される。
これらの課題に対処するために,病院ネットワークのサイバー攻撃に対するレジリエンスを改善するための効果的な戦略を,意思決定者を支援するディフェンダー-ディフェンダー最適化モデルを提案する。
このモデルは、病院サービスとそのサポートITインフラ間の相互依存を明示的に捉えている。
これにより、サイバー攻撃はサービス能力の低下に直接変換され、単一のフレームワーク内の運用側と技術側の両方で、積極的かつリアクティブな戦略を評価することができる。
さらに、サイバー攻撃の中期から長期の結果を考慮した設計目的として、時間依存のレジリエンス対策が組み込まれている。
このモデルは、ドイツの病院ネットワークに基づいて検証されており、特に都市部におけるバックアップ能力との協力を可能にするとともに、全病院にわたるITインフラの強化が重要な戦略であることを示唆している。
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