Modelowanie w języku dynamiki systemowej operacji cybernetycznych z wykorzystaniem modeli walki łączonych z modelami rozprzestrzeniania się kodu złośliwego

• Autorzy: Hoffmann R.

Warianty tytułu

EN

Modeling in the language of system dynamics of cyber operations using combat models combined with models of spreading malicious

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Współczesny rozwój technologii informatycznych umożliwił prowadzenie operacji militarnych w cyberprzestrzeni z wykorzystaniem oprogramowania złośliwego. Okazuje się, że modele walki Lanchestera w połączeniu z modelami rozprzestrzeniania się kodu złośliwego można zastosować do ilościowego modelowania operacji kinetycznych wspartych operacjami propagacji kodu złośliwego w systemach przeciwnika. W pracy przedstawiono w ujęciu dynamiki systemowej dwa modele walki z użyciem kodu złośliwego oraz przykładowe wyniki ich symulacji. Modele w języku dynamiki systemowej bazują na klasycznym modelu dynamiki walki bezpośredniej Lanchestera oraz modelu propagacji kodu złośliwego w systemach komputerowych SAI (ang. susceptible, antidotal, infected).

EN

Modern information technologies have enabled to carry out military operations in cyberspace with using malware. It turns out that Lanchester combat models in conjunction with the models of malicious code propagation in IT systems can be used for quantitative modeling of kinetic operations supported by cyber operations with malware propagation in opposing forces’ IT systems. This paper presents in terms of system dynamics two combat models with using propagation of malware codes and the sample results of their simulation. The system dynamics combat models are based on the Lanchester classical direct fire combat model and SAI (susceptible, antidotal, infected) model of malicious code propagation in computer systems.

Słowa kluczowe

PL

dynamika systemowa; model dynamiki walki; model Lanchestera; model propagacji kodu złośliwego; SAI

EN

system dynamics; combat model; Lanchester model; malicious code propagation model; SAI

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
• Czasopismo: Symulacja w Badaniach i Rozwoju
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 9, nr 1-2
• Strony: 17--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys.

Twórcy

autor

Hoffmann R.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Cybernetyki, Instytut Systemów Informatycznych ul. gen. Witolda Urbanowicza 2, 00-908 Warszawa 46

Bibliografia

• 1. Allen L.J.S., Burgin A.M.: Comparison of deterministic and stochastic SIS models in discrete time. Mathematical Biosciences, vol. 163, s. 1–33, 2000.
• 2. Allen L.J.S.: An introduction to stochastic epidemic models. Lecture Notes in Mathematics, t. 1945, Springer, Berlin, s. 81–130 2008.
• 3. Bracken J.: Lanchester models of the Ardennes campaign. Naval Research Logistics (NRL), Vol.42, Issue 4, s. 559-577, June 1995.
• 4. Bracken J., Kress M., Rosenthal R.E. (red.): Warfare modeling. John Wiley & Sons, Inc., 1995.
• 5. Britton T.: Stochastic epidemic models: a survey. Mathematical Biosciences, vol. 225, s. 24–35, 2010.
• 6. Forester J.W.: Industrial Dynamics. MIT Press Cambridge, 1961.
• 7. Forrester J.W.: Urban Dynamics. MIT Press Cambridge, 1969.
• 8. Forrester J.W.: The collected papers of Jay W. Forrester. Wright-Allen Press, 1975.
• 9. Hoffmann R., Protasowicki T.: Metoda dynamiki systemowej w modelowaniu złożonych systemów i procesów. Biuletyn Instytutu Systemów Informatycznych, vol. 12, s. 19-28, 2013.
• 10. Hoffmann R., Protasowicki T., Modelowanie pola walki z zastosowaniem koncepcji dynamiki systemowej. Biuletyn Instytutu Systemów Informatycznych, vol. 12, s. 29–34, 2013.
• 11. Hoffmann R., Protasowicki T.: Klasyczne modele rozprzestrzeniania się wirusów komputerowych w ujęciu dynamiki systemowej. Roczniki Kolegium Analiz Ekonomicznych nr 45, 2017, s. 189-200. Szkoła Główna Handlowa, 2017.
• 12. Kasperska E., Dynamika systemowa. Symulacja i optymalizacja. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej Gliwice, 2005.
• 13. Keeling M.J., Ross J.V.: On methods for studying stochastic disease dynamics, Journal of Royal Society Interface, vol. 5, s. 171–181, 2008.
• 14. Kephart J.O, White S.R., Directed-graph epidemiological models of computer viruses. Proceedings of IEEE Computer Society Symposium on Research in Security and Privacy, s. 343–359, 1991.
• 15. Kephart J.O, White S.R., Measuring and modeling computer virus prevalence. Proceedings of IEEE Computer Society Symposium on Research in Security and Privacy, s. 2–15, 1993.
• 16. Kermack W.O., McKendrick A.G.: A Contribution to the Mathematical Theory of Epidemics. Proceedings of The Royal Society, vol. 115, s. 700–721, 1927.
• 17. Kress M: Modeling armed conflicts. Science, 336 (6083) , s. 865–869, 2012.
• 18. Kress M., Caulkins J.P., Feichtinger G., Grass D., Seidl A.: Lanchester model for three-way combat. European Journal of Operational Research, Vol. 264, Issue 1, s. 46-54, 2018.
• 19. Lanchester F.W.: Aircraft in warfare: The dawn of the fourth Arm. Appleton New York, 1916.
• 20. Lanchester F.W.: The Principle of Concentration. The "N-Square" Law. Reprint w Newman J.R. (red.): Volume Four of The World of Mathematics, s. 2138-2157, Simon and Schuster, New York 1956.
• 21. Lin K.Y., MacKay N.J.: The optimal policy for the one-against-many heterogeneous Lanchester model. Operations Research Letters, 42 (6–7), s. 473-477, 2014.
• 22. Mishra B.K., Jha N.: SEIQRS model for the transmission of malicious objects in computer network. Applied Mathematical Modelling, vol. 34, s. 710–715, 2010.
• 23. Mishra B.K., Saini D.K.: SEIRS epidemic model with delay for transmission of malicious objects in computer network. Applied Mathematics and Computation, vol. 188, s. 1476–1482, 2007.
• 24. Morse, P., Kimball, G.: Methods of operations research. Chapman and Hall Ltd 1951.
• 25. Murray W.H., The application of epidemiology to computer viruses. Computer and Security, vol. 7, s. 139–145, 1988.
• 26. Piqueira J.R.C., Araujo V.O.: A modified epidemiological model for computer viruses. Applied Mathematics and Computation, vol. 213, s. 355–360, 2009.
• 27. Schramm H.C., Gaver D.P.: Lanchester for cyber: The mixed epidemic‐combat model. Naval Research Logistics (NRL) Vol.60, Issue 7, s. 599-605, October 2013.
• 28. Sterman J.D.: Business Dynamics. Systems Thinking and Modeling for a Complex World. McGraw-Hill, 2000.
• 29. Tolk A.: Modeling effects. w: Tolk A. (red.): Engineering principles of combat modeling and distributed simulation. Hoboken, JohnWiley & Sons, Inc. s. 145-170, 2012.
• 30. Washburn A., Kress M.: Combat modeling. Springer-Verlag 2009

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).