Visualizando Riscos de Cibersegurança com Grafos de Ataque

A Avaliação de Riscos é essencial para manter os sistemas de computador seguros. Com o uso crescente da tecnologia, entender os riscos envolvidos se torna cada vez mais importante. Existem várias maneiras de verificar problemas de segurança, mas muitas vezes elas são lentas e complicadas. Isso dificulta ter uma noção clara do que pode dar errado.

Para resolver esse problema, foi proposta uma nova metodologia usando gráficos de ataque. Gráficos de ataque ajudam a visualizar as diferentes maneiras que os invasores podem atacar um sistema, facilitando a identificação de vulnerabilidades. Ao adicionar detalhes como contramedidas e consequências a esses gráficos, conseguimos ter uma visão completa do que envolve a avaliação de riscos.

Essa nova abordagem simplifica o processo de análise das fraquezas do sistema. Permite mudanças rápidas quando os sistemas ou ambientes mudam, ajudando a encontrar os riscos mais significativos com mais facilidade. Um estudo de caso mostra a eficácia desse método, demonstrando como ele pode ser combinado com padrões existentes de avaliação de riscos.

#Cidades Inteligentes e Cibersegurança

À medida que as cidades se tornam mais inteligentes, novos desafios surgem, especialmente no transporte. Conceitos como mobilidade inteligente ganharam destaque devido ao aumento de veículos inteligentes e comunicação veículo-para-tudo (V2X). No entanto, isso traz novas ameaças à cibersegurança.

Nos últimos dez anos, várias tendências mudaram o cenário de ameaças no transporte. Veículos inteligentes têm muito código, o que dificulta testá-los e verificar vulnerabilidades. Além disso, esses veículos se conectam a diversos dispositivos, aumentando as chances de invasores entrarem. O volume de dados trocados também aumenta, tornando a proteção das informações pessoais mais crítica do que nunca.

Modelagem de segurança gráfica é uma forma estabelecida de analisar ameaças e vulnerabilidades. Esses modelos usam elementos visuais junto com métodos formais para ajudar a analisar riscos quantitativa e qualitativamente.

Pesquisadores passaram décadas aprimorando a modelagem de segurança gráfica, tornando-a uma ferramenta valiosa para avaliar riscos em cenários da vida real, especialmente no transporte. O cenário de ameaças inclui as ações dos invasores que visam prejudicar os sistemas e as contramedidas que podem ser implementadas para prevenir tais ações.

Um dos primeiros métodos de modelagem de segurança gráfica foi a criação de árvores de lógica de ameaças, introduzidas em 1991. Isso levou a uma variedade de frameworks, incluindo árvores de ataque, que permanecem como uma das ferramentas chave para avaliação de riscos.

#Limitação das Estruturas em Árvore

Modelos baseados em árvore começam com um evento de medo como o objetivo principal, que se divide em sub-objetivos. No entanto, essas estruturas só conseguem mostrar um caminho entre dois nós. Essa limitação pode ser corrigida com gráficos acíclicos direcionados (DAGs), que permitem múltiplos caminhos e mais detalhes.

DAGs podem ser complexos, mas quando divididos em partes mais simples, facilitam a análise. Diferente das estruturas em árvore, DAGs podem mostrar muitos caminhos entre os nós, o que pode levar a análises mais profundas.

#A Necessidade de Gestão Contínua de Riscos

Manter os sistemas seguros não é uma tarefa única. As ameaças evoluem constantemente, e os sistemas que usamos também precisam evoluir. Para gerenciar a segurança contínua de forma eficaz, precisamos entender como é um cenário de ameaças e as possíveis consequências de ataques bem-sucedidos.

A gestão de riscos muitas vezes depende de tabelas extensas repletas de informações. Embora essas tabelas forneçam dados, podem ser difíceis de manejar, tornando complicado identificar padrões ou priorizar riscos. Gerenciar essas tabelas se torna demorado, especialmente à medida que os riscos mudam ao longo do tempo.

Devido à complexidade e à quantidade de informações, grandes tabelas podem levar a erros ou inconsistências, o que pode afetar a confiabilidade do processo de gestão de riscos. A solução gráfica proposta visa resolver esses problemas, oferecendo uma maneira visual de gerenciar riscos.

#Os Benefícios das Soluções Visuais

Representações visuais ajudam a simplificar dados complexos de risco, facilitando a identificação de tendências, relações e interações entre riscos. Elas fornecem uma visão mais clara de todo o cenário, permitindo reconhecer riscos interconectados.

Além disso, soluções gráficas podem ajudar a desenvolver e avaliar estratégias para mitigar riscos. Ao mostrar visualmente os impactos potenciais e a eficácia de diferentes contramedidas, os tomadores de decisão podem fazer escolhas melhores e usar recursos de forma eficiente.

Esse método permite explorar diferentes cenários de risco. Os usuários podem mudar variáveis na representação visual para ver como diversos fatores afetam o impacto potencial e avaliar diferentes estratégias de resposta.

Ainda, soluções gráficas podem se adaptar mais facilmente a riscos em mudança, tornando os processos de gestão de riscos mais responsivos e flexíveis. Elas também permitem uma melhor comunicação entre diferentes partes interessadas, incluindo aqueles sem formação técnica.

No entanto, a maioria das soluções gráficas existentes apenas descreve as ameaças sem abarcar todo o processo de gestão de riscos. Portanto, um novo método gráfico é necessário para visualizar o processo de avaliação de riscos, baseada em metodologias atuais que ilustram o cenário de ameaças.

#Componentes dos Gráficos de Avaliação de Riscos

Os Gráficos de Avaliação de Riscos representam vários aspectos de ataques, sua probabilidade e contramedidas. Essa nova abordagem inclui formas de mostrar vetores de ataque, suas probabilidades e as consequências de ataques bem-sucedidos.

#A Estrutura dos Gráficos de Ataque

Gráficos de ataque são baseados em uma estrutura de gráfico acíclico direcionado (DAG) que mostra como um ataque pode se desenrolar. Os nós nessa estrutura representam os objetivos de um invasor. Existem três tipos de nós: nós raiz, nós folha e nós internos.

• Nós Raiz: Indicam o objetivo principal de um ataque.
• Nós Folha: Representam ações básicas que contribuem para alcançar o objetivo principal.
• Nós Internos: Funcionam como ações ou objetivos especializados para nós predecessores e sucessores.

#Atributos de Nós e Arestas

Cada nó pode ter atributos que descrevem suas propriedades. Por exemplo, atributos podem definir quão difícil é realizar um ataque. Arestas, que conectam os nós, também podem ter atributos que quantificam as relações entre os nós.

Ao analisar esses atributos e suas relações, podemos entender melhor o panorama geral de riscos.

#Introdução de Nós de Consequência

Uma inovação chave nos Gráficos de Avaliação de Riscos é a inclusão de nós de consequência. Esses nós representam os resultados negativos de ataques bem-sucedidos e ajudam a determinar o impacto geral desses ataques.

#Atributos de Viabilidade do Ataque

Esses atributos fornecem informações sobre quão fácil seria lançar um ataque específico. Eles podem ser calculados com base em vários fatores, como recursos disponíveis, conhecimento ou localização do invasor.

#Nós de Contramedida

Nós de contramedida mostram ações tomadas para reduzir o impacto de um ataque ou prevenir etapas de ataque específicas. Esses nós podem influenciar o risco apresentado por seus nós pais ao mudar seus atributos.

#Aplicação e Validação dos Gráficos de Avaliação de Riscos

Para demonstrar a eficácia dos Gráficos de Avaliação de Riscos, um estudo de caso pode ser discutido. Nesse estudo, vimos como o método de Gráfico de Ataque pode apoiar padrões de gestão de riscos.

#Avaliação de Risco Segundo ISO/SAE 21434

A estrutura ISO/SAE 21434 descreve como gerenciar riscos cibernéticos em contextos automotivos. O processo de avaliação envolve uma série de etapas, incluindo identificação de ativos, análise de ameaças e avaliação de impactos.

A metodologia envolve ligar as consequências negativas a possíveis cenários de ataque, levando a classificações de risco que ajudam a guiar decisões de segurança.

#Avaliação de Risco Baseada em CLC/TS 50701

Outro conjunto de normas é o CLC/TS 50701, que foca na gestão de riscos em vários sistemas. O processo envolve definir o propósito do sistema, identificar ameaças e classificar sua probabilidade e potenciais impactos.

#Resumo e Direções Futuras

Os Gráficos de Avaliação de Riscos representam um avanço significativo em como visualizamos e gerenciamos riscos cibernéticos. Ao usar ferramentas visuais, as partes interessadas podem entender melhor cenários de risco complexos.

O próximo passo é explorar como esses métodos gráficos podem evoluir ainda mais. Pesquisas futuras podem incluir a integração de dados em tempo real para monitorar continuamente as ameaças e agilizar a avaliação de riscos.

Em conclusão, adotar soluções gráficas na avaliação de riscos pode melhorar como as organizações se defendem contra ameaças, promovendo resiliência em nosso mundo cada vez mais digital.