Cyber-Security in Critical Infrastructures: A Game-Theoretic Approach (Advanced Sciences and Technologies for Security Applications)

این کتاب مجموعه‌ای از مدل‌های تئوری بازی و تصمیم‌گیری را برای دستیابی و ارزیابی امنیت زیرساخت‌های حیاتی ارائه می‌کند. با توجه به گزارش‌های معاصر در مورد حوادث امنیتی در انواع مختلف، می‌توانیم شاهد تغییر الگو به سمت حملاتی با ماهیت ناهمگن باشیم که تکنیک‌های مختلف را در آنچه به عنوان یک تهدید پایدار پیشرفته می‌شناسیم ترکیب می‌کند. اقدامات احتیاطی امنیتی باید با این الگوهای تهدید متنوع به شیوه‌ای متفاوت مطابقت داشته باشد. در پاسخ، این کتاب تعداد زیادی تکنیک برای محافظت و کاهش ارائه می دهد.

بسیاری از تحقیقات امنیتی سنتی تمرکز محدودی بر سناریوها یا برنامه‌های حمله خاص دارند و تلاش می‌کنند تا حمله را «عملاً غیرممکن» کنند. رویکرد جدیدتر به امنیت، آن را سناریویی می بیند که در آن هزینه یک حمله از پاداش بالقوه بیشتر است. این امر احتمال حمله را رد نمی کند، اما احتمال آن را تا کمترین خطر ممکن به حداقل می رساند. این کتاب از این تعریف اقتصادی از امنیت پیروی می‌کند و دیدگاه علمی مدیریتی را ارائه می‌کند که به دنبال تعادل بین سرمایه‌گذاری‌های امنیتی و مزایای ناشی از آن است. بر بهینه سازی منابع در پرتو تهدیداتی مانند تروریسم و ​​تهدیدات پایدار پیشرفته تمرکز دارد.

با تکیه بر تجربه نویسندگان و با الهام از مطالعات موردی واقعی، این کتاب یک رویکرد سیستماتیک به امنیت زیرساخت های حیاتی و انعطاف پذیری ارائه می دهد. این کتاب با ارائه آمیزه‌ای از کار نظری و داستان‌های موفقیت عملی، عمدتاً برای دانش‌آموزان و تمرین‌کنندگانی است که به دنبال مقدمه‌ای بر تکنیک‌های نظری بازی و تصمیم‌گیری برای امنیت هستند. مفاهیم ریاضی مورد نیاز خودکفا، به دقت معرفی شده و توسط مطالعات موردی نشان داده شده است. این کتاب همچنین ابزارهای نرم افزاری را ارائه می دهد که به خوانندگان در استفاده عملی از مدل های علمی و چارچوب های محاسباتی کمک می کند.

This book presents a compendium of selected game- and decision-theoretic models to achieve and assess the security of critical infrastructures. Given contemporary reports on security incidents of various kinds, we can see a paradigm shift to attacks of an increasingly heterogeneous nature, combining different techniques into what we know as an advanced persistent threat. Security precautions must match these diverse threat patterns in an equally diverse manner; in response, this book provides a wealth of techniques for protection and mitigation.

Much traditional security research has a narrow focus on specific attack scenarios or applications, and strives to make an attack “practically impossible.” A more recent approach to security views it as a scenario in which the cost of an attack exceeds the potential reward. This does not rule out the possibility of an attack but minimizes its likelihood to the least possible risk. The book follows this economic definition of security, offering a management scientific view that seeks a balance between security investments and their resulting benefits. It focuses on optimization of resources in light of threats such as terrorism and advanced persistent threats. 

Drawing on the authors’ experience and inspired by real case studies, the book provides a systematic approach to critical infrastructure security and resilience. Presenting a mixture of theoretical work and practical success stories, the book is chiefly intended for students and practitioners seeking an introduction to game- and decision-theoretic techniques for security. The required mathematical concepts are self-contained, rigorously introduced, and illustrated by case studies. The book also provides software tools that help guide readers in the practical use of the scientific models and computational frameworks.