拖船机动货船在长滩港的码头

我们如何确保弹性关键基础设施危机?

通过丹尼斯·斯齐亚沃尼

主教法冠创造了一种新颖的方法来识别漏洞在美国危机期间交通网络。这个实用、可伸缩的博弈论模型使用在各种各样的竞争环境中挫败对手。

在发生危机要求美军部署,我们国家的交通网络成为任务成功的关键。从高速公路到railyards将用于移动部队,装备,弹药去海外地点。

在这个网络漏洞对国家安全带来巨大的影响。如果部署被推迟,敌人获得优势。

这就是为什么斜方开发出一种新颖的方法,使美国北方司令部(NORTHCOM)更好地识别漏洞在网络)确保关键基础设施的弹性。

在应对危机的情况下,NORTHCOM监督卫冕之旅的第一站,移动服务成员和供应通过美国点出发。

但这不仅仅是一个军事挑战,解释了迈克尔·马丁内斯,斜接的方法的共同创造者。“其他政府机构和各种行业运营商的交通网络帮助国防部实现它。”

国防部目前的方法识别网络的漏洞在很大程度上依赖于知识和最佳实践。主题专家创建优先级列表的脆弱的组件存在一般。而且完全不同组件的妥协将肆虐在物流和网络运营。

斜接的数据驱动的方法利用博弈论解决这一差距。它使用一个计算机模型和复杂的数学水平deeper-identifying更精确具体,常常被忽视的组件处于危险之中。

争取将军通知关键决策

博弈论的方法是如何工作的呢?

就像国际象棋,一个开放的董事会可以让每个玩家看到和应对各种各样的戏剧。玩家移动块影响网络组件还被称为节点。例如,一个移动可能代表一个行动来保护一个军用车辆需要使用的隧道。

不像国际象棋,这场比赛有三个球员:后卫,攻击者和运营商。这名后卫和运营商在相同的团队。这名后卫发挥保护节点操作符(即。,军方)可以移动资源通过董事会尽快。

attacker-some匿名adversary-makes移动试图破坏各个节点。中断可以造成物理伤害到网络,像一个武器伤害一个港口,称为动能的威胁。或非动力学中断可能造成的威胁,就像一个网络控制railyard网络攻击。

哪个类型的威胁,敌人的目标是相同的:最大破坏和最大延迟在部署。

看,运营商看到网络的防御和攻击。他们必须决定如何路线的力量。每个玩家轮流,转移攻击,安装新的防御,和改变路线,模型创建了一个稍微不同的董事会考虑未来的球员。

“我们的模型运行成千上万的场景是每个玩家最好的移动,“横切的塞缪尔•白金汉说,方法的共同创造者。“最终考虑数以十亿美元计的不同组合,最终让规划者有参考点做出关键的决定。”

模型不提供100%肯定。但仅从理论上的百分之一完美的结果,他们给决策者最好的选择。

实际的解决方案、快速、可伸缩的

NORTHCOM这么有前途的工作,这只是一个开始。

我们目前在后续努力减轻威胁我们的模型识别。计划需要的结果,例如青训系统“保护这个脆弱的桥”——将它们传递给另一个团队来确定一个对手究竟会如何目标位置。

从那里,决策者可以进行必要的防御,从雇用一个防空电池,与周围的地方治安官来控制交通桥。

此外,该方法应用于交通网络可以用在任何情况下,如对通信网络的攻击。

我们建模即美国运输系统上最复杂的交通基础设施。现在我们想扩大更多的全球的事情。

塞缪尔·比林汉姆横切的博弈论方法的共同创造者

“这种方法的优点在主题expertise-driven努力是它的可扩展性,“白金汉说。“我们建模即美国运输系统上最复杂的交通基础设施。现在我们想扩大更多的全球的事情。”

例如,可能会变得多么脆弱等基础设施是在另一个国家,如果没有美国当局和保护一样吗?人员和货物一到异国他乡?

除了NORTHCOM之外,我们与其他美国作战命令谈论潜在应用这个模型。

“我们开发实用、快速、可伸缩NORTHCOM方法。但其他利益相关者可以修改它为不同的场景,”马丁内兹说。“有这么多潜在的增长超出了我们已经完成了。”

要了解更多,请阅读马丁内斯和白金汉的技术论文”网络封锁:博弈论的方法”。

加入我们的不同社区的创新者,学习者,knowledge-sharers,冒险者。查看我们的职位空缺