A comparative study on cyber power : the United Kingdom, France, and Germany

This thesis aims to shed light on the concept of cyber power. Cyber power is a concept that has gained relevance with geopolitical dynamics reaching cyberspace and the increasing intertwining between the physical and digital. In this regard, this concept has been treated through three theoretical lenses: realism, liberalism, and constructivism. Still, constructivist approaches to the concept are sparse and deserve some attention. Thus, the thesis was based on a constructivist perspective, tackling the following research problem: How do states’ perceptions of cybersecurity shape the form of their power projection? Does that confer a new form of power relations, therefore, cyber power as a phenomenon? To answer these questions, the research was developed to be a qualitative comparative study with a case center design. The selection of cases took a regional focus and encompassed conventional geopolitical European powers: the United Kingdom, France, and Germany. As auxiliary methods, the research used qualitative document analysis, practice tracing, and interviews to ensure robust findings. Specifically, the thesis was divided into seven chapters. The first chapter presents the research design and briefly contextualizes the debate over cyber power. The second chapter recalls what power means, going back to Political Sciences' influences on International Relations and the generational development of cyber power theories and indexes. The third, fourth, and fifth chapters focus on the case studies of the United Kingdom, France, and Germany, highlighting their digital mentalities (i.e., self and threat perceptions). The sixth chapter presents the comparison within the cases, pointing to similarities and differences in the concept of cyber power and how perspectives shaped the countries' international positions. The final chapter concludes the research findings and points out that strategic cybersecurity culture plays a relevant role in countries' cyber power perspectives. Even though cyber power was a term only used explicitly by the United Kingdom, it translated into the term sovereignty for France and Germany. In this regard, the idea of power in cyberspace presented itself as broader than just offensive and defensive capabilities, encompassing governance/diplomatic and economic/domestic affairs aspects. Besides, there is an influencing aspect, exposing that cyber power projection would be visible through diplomacy/cyber diplomacy.Esta tese tem como objetivo lançar luz sobre o conceito de poder cibernético. O poder cibernético é um conceito que ganhou relevância com a dinâmica geopolítica que atinge o ciberespaço e o crescente entrelaçamento entre o físico e o digital. Nesse sentido, esse conceito foi tratado por meio de três lentes teóricas: realismo, liberalismo e construtivismo. Ainda assim, as abordagens construtivistas do conceito são escassas e merecem alguma atenção. Dessa forma, a tese se baseou em uma perspectiva construtivista, abordando o seguinte problema: Como as percepções dos Estados sobre segurança cibernética moldam a forma de sua projeção de poder? Isso confere uma nova forma de relações de poder, portanto o poder cibernético como fenômeno? Para responder a estas questões, a pesquisa foi desenvolvida para ser um estudo qualitativo comparativo com um desenho centrado em casos. A seleção dos casos teve um enfoque regional e abrangeu potências geopolíticas europeias convencionais: Reino Unido, França e Alemanha. Como métodos auxiliares, a pesquisa utilizou análise qualitativa de documentos, rastreamento de práticas e entrevistas para garantir resultados robustos. Especificamente, a tese foi dividida em sete capítulos. O primeiro capítulo apresenta o desenho da pesquisa e contextualiza brevemente o debate sobre o poder cibernético. O segundo capítulo relembra o que significa poder, remontando às influências das Ciências Políticas nas Relações Internacionais e ao desenvolvimento geracional de teorias e índices de poder cibernético. O terceiro, quarto e quinto capítulos se concentram nos estudos de caso, do Reino Unido, França e Alemanha, destacando suas mentalidades digitais (ou seja, percepções de si mesmo e de ameaças). O sexto capítulo apresenta a comparação dentro dos casos, apontando semelhanças e diferenças no conceito de poder cibernético e como perspectivas moldaram as posições internacionais dos países. O capítulo final conclui os achados da pesquisa e aponta que a cultura de segurança estratégica desempenha um papel relevante nas perspectivas do poder cibernético dos países. Embora o poder cibernético seja um termo usado apenas explicitamente pelo Reino Unido, ele se traduziu no termo soberania para a França e a Alemanha. Nesse sentido, a ideia de poder no ciberespaço apresentou-se como mais ampla do que apenas capacidades ofensivas e defensivas, englobando aspectos de governança/diplomacia e econômico/ domésticos. Além disso, há um aspecto de influência no conceito, expondo que a projeção do poder cibernético seria visível por meio da diplomacia/ciberdiplomacia

Cyber Security Politics

This book examines new and challenging political aspects of cyber security and presents it as an issue defined by socio-technological uncertainty and political fragmentation. Structured along two broad themes and providing empirical examples for how socio-technical changes and political responses interact, the first part of the book looks at the current use of cyber space in conflictual settings, while the second focuses on political responses by state and non-state actors in an environment defined by uncertainties. Within this, it highlights four key debates that encapsulate the complexities and paradoxes of cyber security politics from a Western perspective – how much political influence states can achieve via cyber operations and what context factors condition the (limited) strategic utility of such operations; the role of emerging digital technologies and how the dynamics of the tech innovation process reinforce the fragmentation of the governance space; how states attempt to uphold stability in cyberspace and, more generally, in their strategic relations; and how the shared responsibility of state, economy, and society for cyber security continues to be re-negotiated in an increasingly trans-sectoral and transnational governance space. This book will be of much interest to students of cyber security, global governance, technology studies, and international relations

Cyber Security Politics

This book examines new and challenging political aspects of cyber security and presents it as an issue defined by socio-technological uncertainty and political fragmentation. Structured along two broad themes and providing empirical examples for how socio-technical changes and political responses interact, the first part of the book looks at the current use of cyber space in conflictual settings, while the second focuses on political responses by state and non-state actors in an environment defined by uncertainties. Within this, it highlights four key debates that encapsulate the complexities and paradoxes of cyber security politics from a Western perspective – how much political influence states can achieve via cyber operations and what context factors condition the (limited) strategic utility of such operations; the role of emerging digital technologies and how the dynamics of the tech innovation process reinforce the fragmentation of the governance space; how states attempt to uphold stability in cyberspace and, more generally, in their strategic relations; and how the shared responsibility of state, economy, and society for cyber security continues to be re-negotiated in an increasingly trans-sectoral and transnational governance space. This book will be of much interest to students of cyber security, global governance, technology studies, and international relations

Advanced persistent threats

Tese de mestrado, Segurança Informática, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015Os sistemas computacionais tornaram-se uma parte importante da nossa sociedade, para além de estarmos intrinsecamente ligados a eles, a maioria da informação que utilizamos no nosso dia-a-dia está no seu formato digital. Ao contrário de um documento físico, um documento digital está exposto a uma maior variedade de ameaças, principalmente se estiver de alguma forma disponível `a Internet. Informação é poder, por isso não é de admirar que alguém, algures esteja a tentar roubá-la, assim, é facto que os adversários já operam neste novo mundo. Ladrões, terroristas e mesmo a máfia começaram a utilizar a internet como um meio para alcançar os seus fins. A cibersegurança tenta proteger a informação e os sistemas contra estes e outros tipos de ameaças, utilizando anti-vírus, firewalls ou detetores de intrusões, entre outros. Infelizmente as notícias continuam a sair, milhões de euros roubados a bancos por via informática, empresas saqueadas da sua propriedade intelectual e governos envergonhados por os seus segredos serem expostos ao mundo. A questão coloca-se, porque é que os sistemas de segurança estão a falhar? Como está o adversário a ultrapassá-los? A verdade hoje em dia é que os atacantes não só adquiriram talentos avançados na área como também têm acesso a ferramentas extremamente sofisticadas e vão fazer uso delas para serem bem-sucedidos nos seus objetivos, sejam estes o roubo de informação, o objetivo mais comum e por isso o mais abordado neste trabalho, seja o ataque a infraestruturas críticas. Advanced Persistent Threat(APT), ou ameaça avançada persistente, é um termo utilizado para caracterizar atacantes sofisticados, organizados e com recursos para concretizar ataques informáticos. Inventado pela força aérea Americana em 2006, o termo era uma forma de discutir intrusões informáticas com pessoal não militar. Nas suas origens, a palavra Ameaça indica que o adversário não é um pedaço de código automático, ou seja, o adversário ´e humano e ´e este humano que controla parte do ataque e contribui para o seu sucesso, avançada porque este humano é treinado e especializado na utilização de todo o espectro informático de forma a melhor conseguir atingir o seu objectivo e persistente, pois esse objectivo é formalmente definido, ou seja, o ataque só está concluído quando atingir o alvo em pleno. Infelizmente, o termo passou a ser utilizado para descrever qualquer ataque informático e a ter uma conotação extremamente comercial devido aos sistemas anti-APT que invadiram o mercado pouco tempo depois do ataque sofrido pela Google em 2010. Neste trabalho abordamos estes pressupostos, e explica-se o verdadeiro significado do termo juntamente com uma forma mais científica, claramente mais útil do ponto das abordagens da engenharia. Nomeadamente, sugere-se uma visão mais abrangente da campanha de ataque, não se focando apenas no software utilizado pelo adversário, mas tentando olhar para a campanha como um todo; equipas, organização, manutenção e orçamento, entre outros. Mostramos também porque estes ataques são diferentes, relativamente às suas tácticas, técnicas e procedimentos, e porque merecem ser distinguidos com a sua própria designação e o seu próprio ciclo de vida. Para além de identificarmos vários ciclos de vida associados às APTs, o ciclo de vida mais utilizado para caracterizar estas campanhas de ataque foi analisado em detalhe, desde as primeiras etapas de reconhecimento até à conclusão dos objectivos. Discute-se também a essência de cada passo e porque são, ou não, importantes. De seguida realiza-se uma análise ao tipo de atacante por trás destas campanhas, quem são, quais as suas histórias e objectivos. Avalia-se também porque é que os mecanismos de defesa tradicionais continuam a ser ultrapassados e n˜ao conseguem acompanhar o passo rápido dos atacantes. Isto acontece principalmente devido à utilização de listas do que é malicioso e o bloqueio apenas do que se encontra nessa lista, chamado de black listing. Ainda que se tenha já realizado trabalho na área de deteccão de anomalias, mostra-se também o porquê de esses sistemas continuarem a não ser suficientes, nomeadamente devido ao facto de definirem os seus pressupostos base erroneamente. Durante a realização deste trabalho percebeu-se a falta de estatísticas que pudessem responder a algumas questões. E por isso foi realizado um estudo aos relatórios disponíveis relativos a este tipo de ataques e apresentados os resultados de uma forma simples, organizada e resumida. Este estudo veio ajudar a perceber quais os maiores objectivos neste tipo de ataque, nomeadamente a espionagem e o roubo de informação confidencial; quais os maiores vectores de ataque (sendo o e-mail o grande vencedor devido à facilidade de explorar o vector humano); quais as aplicações alvo e a utilização, ou não, de vulnerabilidades desconhecidas. Esperamos que esta recolha de informação seja útil para trabalhos futuros ou para interessados no tema. Só depois de realizado este estudo foi possível pensar em formas de contribuir para a solução do problema imposto pelas APTs. Uma distinção ficou clara, existe não só a necessidade de detectar APTs, mas também a criticalidade da sua prevenção. A melhor forma de não ser vítima de infeção é a aplicação de boas práticas de segurança e, neste caso, a formação de todo o pessoal relativamente ao seu papel na segurança geral da organização. Aborda-se também a importância da preparação; segurança não é apenas proteger-se dos atacantes, mas principalmente saber como recuperar. Relativamente à deteção, foi realizado trabalho em duas vertentes, primeiramente e visto o trabalho ter sido realizado em ambiente de empresa, foi elaborado um plano para um sistema capaz de detectar campanhas de ataque que utilizassem o vetor de infeção do e-mail, fazendo uso dos sistemas já desenvolvidos pela AnubisNetworks que, sendo uma empresa de segurança informática com fortes ligações ao e-mail, tinha o conhecimento e as ferramentas necessárias para a concretização do sistema. O sistema faz uso de uma caracterização de pessoas, chamado de people mapping, que visa a identificar os principais alvos dentro da empresa e quem exibe maiores comportamentos de risco. Esta caracterização possibilita a criação de uma lista de pessoal prioritário, que teria o seu e-mail (caso tivesse anexos ou endereços) analisado em ambiente de sandbox. Este sistema acabou por não ser construído e é apenas deixada aqui a sua esquematização, sendo que fica lançado o desafio para a sua realização. De forma a contribuir não só para a empresa, mas também para a comunidade científica de segurança, foi de seguida realizado trabalho de deteção em vários pontos de qualquer rede informática seguindo os quatro principais passos na execução de uma campanha APT. Decidimos então utilizar um ciclo de vida composto por quatro etapas, sendo elas, a fase de reconhecimento, a infeção inicial, o controlo e o roubo de informação. Neste modelo, procuraram-se possíveis sistemas para a deteção de eventos relacionados com APTs nos três principais pontos de qualquer rede: a Internet, a Intranet e a máquina cliente. Ao analisar cada fase em cada ponto da rede, foi possível perceber realmente quais as principais áreas de estudo e desenvolvimento para melhor detectar APTs. Mais concretamente, concluiu-se que a internet seria o ponto ideal de deteção das fases de reconhecimento, a intranet para detetar controlo e roubo de informação e a máquina cliente para detetar infeção inicial. Conclui-se o trabalho apresentando o nosso ponto de vista relativamente ao futuro, isto é, quem vai fazer uso das táticas utilizadas nas campanhas APT visto serem extremamente bem sucedidas, como vão os atacantes adaptar-se aos novos mecanismos de defesa e quais os novos possíveis vetores de infeção.Computer systems have become a very important part of our society, most of the information we use in our everyday lives is in its digital form, and since information is power it only makes sense that someone, somewhere will try to steal it. Attackers are adapting and now have access to highly sophisticated tools and expertise to conduct highly targeted and very complex attack campaigns. Advanced Persistent Threat, or APT, is a term coined by the United States Air Force around 2006 as a way to talk about classified intrusions with uncleared personnel. It wrongly and quickly became the standard acronym to describe every sort of attack. This work tries to demystify the problem of APTs, why they are called as such, and what are the most common tactics, techniques and procedures. It also discusses previously proposed life-cycles, profile the most common adversaries and takes a look at why traditional defences will not stop them. A big problem encountered while developing this work was the lack of statistics regarding APT attacks. One of the big contributions here consists on the search for publicly available reports, its analysis, and presentation of relevant information gathered in a summarised fashion. From the most targeted applications to the most typical infection vector, insight is given on how and why the adversaries conduct these attacks. Only after a clear understanding of the problem is reached, prevention and detection schemes were discussed. Specifically, blueprints for a system to be used by AnubisNetworks are presented, capable of detecting these attacks at the e-mail level. It is based on sandboxing and people mapping, which is a way to better understand people, one of the weakest links in security. The work is concluded by trying to understand how the threat landscape will shape itself in upcoming years

Attacks against intrusion detection networks: evasion, reverse engineering and optimal countermeasures

Intrusion Detection Networks (IDNs) constitute a primary element in current cyberdefense systems. IDNs are composed of different nodes distributed among a network infrastructure, performing functions such as local detection --mostly by Intrusion Detection Systems (IDS) --, information sharing with other nodes in the IDN, and aggregation and correlation of data from different sources. Overall, they are able to detect distributed attacks taking place at large scale or in different parts of the network simultaneously. IDNs have become themselves target of advanced cyberattacks aimed at bypassing the security barrier they offer and thus gaining control of the protected system. In order to guarantee the security and privacy of the systems being protected and the IDN itself, it is required to design resilient architectures for IDNs capable of maintaining a minimum level of functionality even when certain IDN nodes are bypassed, compromised, or rendered unusable. Research in this field has traditionally focused on designing robust detection algorithms for IDS. However, almost no attention has been paid to analyzing the security of the overall IDN and designing robust architectures for them. This Thesis provides various contributions in the research of resilient IDNs grouped into two main blocks. The first two contributions analyze the security of current proposals for IDS nodes against specific attacks, while the third and fourth contributions provide mechanisms to design IDN architectures that remain resilient in the presence of adversaries. In the first contribution, we propose evasion and reverse engineering attacks to anomaly detectors that use classification algorithms at the core of the detection engine. These algorithms have been widely studied in the anomaly detection field, as they generally are claimed to be both effective and efficient. However, such anomaly detectors do not consider potential behaviors incurred by adversaries to decrease the effectiveness and efficiency of the detection process. We demonstrate that using well-known classification algorithms for intrusion detection is vulnerable to reverse engineering and evasion attacks, which makes these algorithms inappropriate for real systems. The second contribution discusses the security of randomization as a countermeasure to evasion attacks against anomaly detectors. Recent works have proposed the use of secret (random) information to hide the detection surface, thus making evasion harder for an adversary. We propose a reverse engineering attack using a query-response analysis showing that randomization does not provide such security. We demonstrate our attack on Anagram, a popular application-layer anomaly detector based on randomized n-gram analysis. We show how an adversary can _rst discover the secret information used by the detector by querying it with carefully constructed payloads and then use this information to evade the detector. The difficulties found to properly address the security of nodes in an IDN motivate our research to protect cyberdefense systems globally, assuming the possibility of attacks against some nodes and devising ways of allocating countermeasures optimally. In order to do so, it is essential to model both IDN nodes and adversarial capabilities. In the third contribution of this Thesis, we provide a conceptual model for IDNs viewed as a network of nodes whose connections and internal components determine the architecture and functionality of the global defense network. Such a model is based on the analysis and abstraction of a number of existing proposals for IDNs. Furthermore, we also develop an adversarial model for IDNs that builds on classical attack capabilities for communication networks and allow to specify complex attacks against IDN nodes. Finally, the fourth contribution of this Thesis presents DEFIDNET, a framework to assess the vulnerabilities of IDNs, the threats to which they are exposed, and optimal countermeasures to minimize risk considering possible economic and operational constraints. The framework uses the system and adversarial models developed earlier in this Thesis, together with a risk rating procedure that evaluates the propagation of attacks against particular nodes throughout the entire IDN and estimates the impacts of such actions according to different attack strategies. This assessment is then used to search for countermeasures that are both optimal in terms of involved cost and amount of mitigated risk. This is done using multi-objective optimization algorithms, thus offering the analyst sets of solutions that could be applied in different operational scenarios. -------------------------------------------------------------Las Redes de Detección de Intrusiones (IDNs, por sus siglas en inglés) constituyen un elemento primordial de los actuales sistemas de ciberdefensa. Una IDN está compuesta por diferentes nodos distribuidos a lo largo de una infraestructura de red que realizan funciones de detección de ataques --fundamentalmente a través de Sistemas de Detección de Intrusiones, o IDS--, intercambio de información con otros nodos de la IDN, y agregación y correlación de eventos procedentes de distintas fuentes. En conjunto, una IDN es capaz de detectar ataques distribuidos y de gran escala que se manifiestan en diferentes partes de la red simultáneamente. Las IDNs se han convertido en objeto de ataques avanzados cuyo fin es evadir las funciones de seguridad que ofrecen y ganar así control sobre los sistemas protegidos. Con objeto de garantizar la seguridad y privacidad de la infraestructura de red y de la IDN, es necesario diseñar arquitecturas resilientes para IDNs que sean capaces de mantener un nivel mínimo de funcionalidad incluso cuando ciertos nodos son evadidos, comprometidos o inutilizados. La investigación en este campo se ha centrado tradicionalmente en el diseño de algoritmos de detección robustos para IDS. Sin embargo, la seguridad global de la IDN ha recibido considerablemente menos atención, lo que ha resultado en una carencia de principios de diseño para arquitecturas de IDN resilientes. Esta Tesis Doctoral proporciona varias contribuciones en la investigación de IDN resilientes. La investigación aquí presentada se agrupa en dos grandes bloques. Por un lado, las dos primeras contribuciones proporcionan técnicas de análisis de la seguridad de nodos IDS contra ataques deliberados. Por otro lado, las contribuciones tres y cuatro presentan mecanismos de diseño de arquitecturas IDS robustas frente a adversarios. En la primera contribución se proponen ataques de evasión e ingeniería inversa sobre detectores de anomalíaas que utilizan algoritmos de clasificación en el motor de detección. Estos algoritmos han sido ampliamente estudiados en el campo de la detección de anomalías y son generalmente considerados efectivos y eficientes. A pesar de esto, los detectores de anomalías no consideran el papel que un adversario puede desempeñar si persigue activamente decrementar la efectividad o la eficiencia del proceso de detección. En esta Tesis se demuestra que el uso de algoritmos de clasificación simples para la detección de anomalías es, en general, vulnerable a ataques de ingeniería inversa y evasión, lo que convierte a estos algoritmos en inapropiados para sistemas reales. La segunda contribución analiza la seguridad de la aleatorización como contramedida frente a los ataques de evasión contra detectores de anomalías. Esta contramedida ha sido propuesta recientemente como mecanismo de ocultación de la superficie de decisión, lo que supuestamente dificulta la tarea del adversario. En esta Tesis se propone un ataque de ingeniería inversa basado en un análisis consulta-respuesta que demuestra que, en general, la aleatorización no proporciona un nivel de seguridad sustancialmente superior. El ataque se demuestra contra Anagram, un detector de anomalías muy popular basado en el análisis de n-gramas que opera en la capa de aplicación. El ataque permite a un adversario descubrir la información secreta utilizada durante la aleatorización mediante la construcción de paquetes cuidadosamente diseñados. Tras la finalización de este proceso, el adversario se encuentra en disposición de lanzar un ataque de evasión. Los trabajos descritos anteriormente motivan la investigación de técnicas que permitan proteger sistemas de ciberdefensa tales como una IDN incluso cuando la seguridad de algunos de sus nodos se ve comprometida, así como soluciones para la asignación óptima de contramedidas. Para ello, resulta esencial disponer de modelos tanto de los nodos de una IDN como de las capacidades del adversario. En la tercera contribución de esta Tesis se proporcionan modelos conceptuales para ambos elementos. El modelo de sistema permite representar una IDN como una red de nodos cuyas conexiones y componentes internos determinan la arquitectura y funcionalidad de la red global de defensa. Este modelo se basa en el análisis y abstracción de diferentes arquitecturas para IDNs propuestas en los últimos años. Asimismo, se desarrolla un modelo de adversario para IDNs basado en las capacidades clásicas de un atacante en redes de comunicaciones que permite especificar ataques complejos contra nodos de una IDN. Finalmente, la cuarta y última contribución de esta Tesis Doctoral describe DEFIDNET, un marco que permite evaluar las vulnerabilidades de una IDN, las amenazas a las que están expuestas y las contramedidas que permiten minimizar el riesgo de manera óptima considerando restricciones de naturaleza económica u operacional. DEFIDNET se basa en los modelos de sistema y adversario desarrollados anteriormente en esta Tesis, junto con un procedimiento de evaluación de riesgos que permite calcular la propagación a lo largo de la IDN de ataques contra nodos individuales y estimar el impacto de acuerdo a diversas estrategias de ataque. El resultado del análisis de riesgos es utilizado para determinar contramedidas óptimas tanto en términos de coste involucrado como de cantidad de riesgo mitigado. Este proceso hace uso de algoritmos de optimización multiobjetivo y ofrece al analista varios conjuntos de soluciones que podrían aplicarse en distintos escenarios operacionales.Programa en Ciencia y Tecnología InformáticaPresidente: Andrés Marín López; Vocal: Sevil Sen; Secretario: David Camacho Fernánde

The Evolving Cyber Threat Landscape during the Coronavirus Crisis

In light of the societal changes wrought by the coronavirus pandemic, this report examines the impact this crisis has had on the general cybersecurity threat landscape during the first two quarters of 2020. This report highlights that the coronavirus pandemic has generated a set of remarkable and psycho-societal, technical, and logistical-economic circumstances upon which malicious actors have capitalized. The analysis of the COVID-19-related cyber threats conducted for this report shows an overarching degree of continuity in terms of the types of attacks, threats actors, and the volume of attacks. Adversarial behavior has, however, changed and evolved in terms of scale, sophistication, targets, and motivation. Based on these findings, this report has developed a range of recommendations for addressing key cybersecurity implications of the pandemic.Vor dem Hintergrund der durch die Corona-Pandemie hervorgerufenen gesellschaftlichen Veränderungen untersucht dieser Bericht die Auswirkungen dieser Krise auf die allgemeine Bedrohungslage im Bereich der Cybersicherheit in den ersten beiden Quartalen des Jahres 2020. Der Bericht hebt hervor, dass die Corona-Pandemie eine Reihe von bemerkenswerten psycho-sozialen, technischen und logistisch-wirtschaftlichen Umständen geschaffen hat, aus denen bösartige Akteure Kapital geschlagen haben. Die für diesen Bericht durchgeführte Analyse der COVID-19-bedingten Cyberbedrohungen zeigt ein grosses Mass an Kontinuität im Bezug auf die Arten von Angriffen, die bedrohenden Akteure und das Ausmass der Angriffe. Das Verhalten der Angreifer hat sich jedoch in Bezug auf Umfang, Raffinesse, Ziele und Motivation verändert und weiterentwickelt. Basierende auf diesen Erkenntnissen hat dieser Bericht eine Reihe von Empfehlungen entwickelt, um die wichtigsten Auswirkungen der Pandemie auf die Cybersicherheit anzugehen

A shared cyber threat intelligence solution for SMEs

Small- and medium-sized enterprises (SMEs) frequently experience cyberattacks, but often do not have the means to counter these attacks. Therefore, cybersecurity researchers and practitioners need to aid SMEs in their defence against cyber threats. Research has shown that SMEs require solutions that are automated and adapted to their context. In recent years, we have seen a surge in initiatives to share cyber threat intelligence (CTI) to improve collective cybersecurity resilience. Shared CTI has the potential to answer the SME call for automated and adaptable solutions. Sadly, as we demonstrate in this paper, current shared intelligence approaches scarcely address SME needs. We must investigate how shared CTI can be used to improve SME cybersecurity resilience. In this paper, we tackle this challenge using a systematic review to discover current state-of-the-art approaches to using shared CTI. We find that threat intelligence sharing platforms such as MISP have the potential to address SME needs, provided that the shared intelligence is turned into actionable insights. Based on this observation, we developed a prototype application that processes MISP data automatically, prioritises cybersecurity threats for SMEs, and provides SMEs with actionable recommendations tailored to their context. Subsequent evaluations in operational environments will help to improve our application, such that SMEs are enabled to thwart cyberattacks in future.Public Health and primary carePrevention, Population and Disease management (PrePoD

Rhetoric over reality? Assessing the success of deterrence in cyberspace: Israeli and US cyber security approaches between 2008 and 2018

In April 2007 Estonia suffered a series of cyber-attacks in which hundreds of thousands of computers were used to cripple dozens of government and corporate sites. The attacks appeared to originate from Russia, although no country claimed responsibility. Regardless of the origin or reasons for the attack the consequences were far-reaching. States with advanced cyber postures began rapidly adopting measures to increase their cyber security to avoid similar attacks on their national interests, including creating specific cyber security policies and strategies. By 2008 at least twelve states had adopted deterrence theory into their strategies for cyberspace despite a lack of evidence of its efficacy in the cyber domain. Yet by 2018 several states had begun moving away from deterrence. With a focus on the approaches of two states leading developments in cyber strategy - the United States of America and Israel - this thesis considers the extent to which states employing deterrence as a strategy for cyberspace considered it successful between 2008 and 2018. It explores the context in which each case defined and adopted deterrence in comparison to the requirements for classic deterrence, and considers how this context influenced perceptions of success or failure of deterrence for cyberspace. It finds that while Israel's approach arguably meets the classic requirements of deterrence and considers its approach successful, the Israeli definition of success as cyclical and requiring 'refreshing' through the regular use of violent force is not necessarily an approach other states can, or indeed should, adopt. Neither is the US approach a potential model for other states, although the reasons differ: the US has not come close to meeting the requirements of classic deterrence and its pivot in 2018 away from deterrence was based on an assessment that the theory had failed rather than realisation it had never been fully implemented. Cyberspace is a rapidly evolving domain and states are seeking theory to supplement their security approaches. This research shows the variation between states of conceptions of success influences the design, implementation and expectations of deterrence practices. And, most importantly, despite a decade of efforts to create deterrence in cyberspace neither case has demonstrated the ability to deter increasing numbers of cyber-attacks from progressively more sophisticated threat actors. Hence deterrence is at best a supplement to existing strategies focused on resilience. At worst, attempts to create deterrence may lead to escalation or unintended conflict

Decision Support Elements and Enabling Techniques to Achieve a Cyber Defence Situational Awareness Capability

[ES] La presente tesis doctoral realiza un análisis en detalle de los elementos de decisión necesarios para mejorar la comprensión de la situación en ciberdefensa con especial énfasis en la percepción y comprensión del analista de un centro de operaciones de ciberseguridad (SOC). Se proponen dos arquitecturas diferentes basadas en el análisis forense de flujos de datos (NF3). La primera arquitectura emplea técnicas de Ensemble Machine Learning mientras que la segunda es una variante de Machine Learning de mayor complejidad algorítmica (lambda-NF3) que ofrece un marco de defensa de mayor robustez frente a ataques adversarios. Ambas propuestas buscan automatizar de forma efectiva la detección de malware y su posterior gestión de incidentes mostrando unos resultados satisfactorios en aproximar lo que se ha denominado un SOC de próxima generación y de computación cognitiva (NGC2SOC). La supervisión y monitorización de eventos para la protección de las redes informáticas de una organización debe ir acompañada de técnicas de visualización. En este caso, la tesis aborda la generación de representaciones tridimensionales basadas en métricas orientadas a la misión y procedimientos que usan un sistema experto basado en lógica difusa. Precisamente, el estado del arte muestra serias deficiencias a la hora de implementar soluciones de ciberdefensa que reflejen la relevancia de la misión, los recursos y cometidos de una organización para una decisión mejor informada. El trabajo de investigación proporciona finalmente dos áreas claves para mejorar la toma de decisiones en ciberdefensa: un marco sólido y completo de verificación y validación para evaluar parámetros de soluciones y la elaboración de un conjunto de datos sintéticos que referencian unívocamente las fases de un ciberataque con los estándares Cyber Kill Chain y MITRE ATT & CK.[CA] La present tesi doctoral realitza una anàlisi detalladament dels elements de decisió necessaris per a millorar la comprensió de la situació en ciberdefensa amb especial èmfasi en la percepció i comprensió de l'analista d'un centre d'operacions de ciberseguretat (SOC). Es proposen dues arquitectures diferents basades en l'anàlisi forense de fluxos de dades (NF3). La primera arquitectura empra tècniques de Ensemble Machine Learning mentre que la segona és una variant de Machine Learning de major complexitat algorítmica (lambda-NF3) que ofereix un marc de defensa de major robustesa enfront d'atacs adversaris. Totes dues propostes busquen automatitzar de manera efectiva la detecció de malware i la seua posterior gestió d'incidents mostrant uns resultats satisfactoris a aproximar el que s'ha denominat un SOC de pròxima generació i de computació cognitiva (NGC2SOC). La supervisió i monitoratge d'esdeveniments per a la protecció de les xarxes informàtiques d'una organització ha d'anar acompanyada de tècniques de visualització. En aquest cas, la tesi aborda la generació de representacions tridimensionals basades en mètriques orientades a la missió i procediments que usen un sistema expert basat en lògica difusa. Precisament, l'estat de l'art mostra serioses deficiències a l'hora d'implementar solucions de ciberdefensa que reflectisquen la rellevància de la missió, els recursos i comeses d'una organització per a una decisió més ben informada. El treball de recerca proporciona finalment dues àrees claus per a millorar la presa de decisions en ciberdefensa: un marc sòlid i complet de verificació i validació per a avaluar paràmetres de solucions i l'elaboració d'un conjunt de dades sintètiques que referencien unívocament les fases d'un ciberatac amb els estàndards Cyber Kill Chain i MITRE ATT & CK.[EN] This doctoral thesis performs a detailed analysis of the decision elements necessary to improve the cyber defence situation awareness with a special emphasis on the perception and understanding of the analyst of a cybersecurity operations center (SOC). Two different architectures based on the network flow forensics of data streams (NF3) are proposed. The first architecture uses Ensemble Machine Learning techniques while the second is a variant of Machine Learning with greater algorithmic complexity (lambda-NF3) that offers a more robust defense framework against adversarial attacks. Both proposals seek to effectively automate the detection of malware and its subsequent incident management, showing satisfactory results in approximating what has been called a next generation cognitive computing SOC (NGC2SOC). The supervision and monitoring of events for the protection of an organisation's computer networks must be accompanied by visualisation techniques. In this case, the thesis addresses the representation of three-dimensional pictures based on mission oriented metrics and procedures that use an expert system based on fuzzy logic. Precisely, the state-of-the-art evidences serious deficiencies when it comes to implementing cyber defence solutions that consider the relevance of the mission, resources and tasks of an organisation for a better-informed decision. The research work finally provides two key areas to improve decision-making in cyber defence: a solid and complete verification and validation framework to evaluate solution parameters and the development of a synthetic dataset that univocally references the phases of a cyber-attack with the Cyber Kill Chain and MITRE ATT & CK standards.Llopis Sánchez, S. (2023). Decision Support Elements and Enabling Techniques to Achieve a Cyber Defence Situational Awareness Capability [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/19424