Development of autonomous cyber system defense strategies and action recommendations in the real-world is challenging, and includes characterizing system state uncertainties and attack-defense dynamics. We propose a data-driven deep reinforcement learning (DRL) framework to learn proactive, context-aware, defense countermeasures that dynamically adapt to evolving adversarial behaviors while minimizing loss of cyber system operations. A dynamic defense optimization problem is formulated with multiple protective postures against different types of adversaries with varying levels of skill and persistence. A custom simulation environment was developed and experiments were devised to systematically evaluate the performance of four model-free DRL algorithms against realistic, multi-stage attack sequences. Our results suggest the efficacy of DRL algorithms for proactive cyber defense under multi-stage attack profiles and system uncertainties.


翻译:在现实世界中制定自主的网络系统防御战略和行动建议具有挑战性,包括确定系统状态的不确定性和攻击防御动态。我们提议了一个数据驱动的深度强化学习框架(DRL),以学习积极主动的、符合情境的和防御的对策,这种对策能动态地适应不断变化的对抗行为,同时尽量减少网络系统操作的损失。动态防御优化问题是在针对不同类型、技能水平和持久性不同的对手采取多种保护姿态的情况下形成的。开发了一个定制模拟环境,并设计了实验,以系统评价四个无模型的DRL算法对现实的多阶段攻击序列的性能。我们的结果表明DRL算法在多阶段攻击特征和系统不确定性下对主动式网络防御的功效。

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
21+阅读 · 2022年11月8日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
相关VIP内容
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员