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AStructuralFrameworkforModelingMulti-StageNetworkAttacksDaley,Larson,DawkinsUniversityofTulsa2002IEEEOutlineIntroductionStratifiedNodeTopologyAttackNodeCorrelationContextSensitiveNodesExampleAttackScenariosApplicationsRelatedWorkConclusionsIntroductionAttacktreesrepresentgoal-orientedattackbehaviorsmultistagecasualrelationshipsbetweeneventsorstates“AND”,“OR”nodescanbeweightedtoreflectthelikelihoodofsuccessforaparticularattackIntroduction(cont.)DisadvantagedonotprovideacomprehensivemodelfortheanalysisofnetworkvulnerabilityExtendedattacktreeparadigmintroducefunctionalitytoallowforacomprehensiverepresentationofattackstratifiednodetopologyevent-level,state-level,top-levelnodesStratifiedNodeTopology(SNT)StratifiedNodeTopologyThreelayerspartitionattacktreebasedonfunctionalityandallowforamorepreciseportrayalofthemechanicsofanattack.Event-LeveldirectactivitiesofanattackernodescorresponddirectlytointrusiondetectionsystemalertsStratifiedNodeTopology(cont.)State-Levelgeneralizedintermediateobjectivesinanattackconceptualsteps(abstractgoals)fairlyconstantex:“executearbitrarycode”,“modifyprotectedfile”Top-Levelultimateintentionsofanattackertop-levelnodesmayalsobestartingpointsforotherattacksAttackNodeCorrelationrelationshipbetweennodesimplicitlinkallowindividualnodesinthetreetoimplyanothernodeex:performabufferoverflowexploittoexecutearbitrarycodeexplicitlinkwhenanattackprovidesacapabilitytoexecuteadditionalnodesbutdoesnotactuallyinvokeaninstanceofanewnodeex:obtainrootaccess,nexttocompromiseadditionalsystemsorstealinformationContextSensitiveNodesAssignparametervaluestoattacknodeboundthesearchspaceofattacksreducethelikelihoodoffalsepositivesExampleAttackScenariosExampleAttackScenarios(cont.)Thecomposablegoal-orientedbehavioroftheStratifiedNodeTopologylendstheabilitytodescribetheeventsthatenableanattack.ApplicationsToexpressthismodel,twolanguageshavebeendesigned:AttackModelingLanguage(AML)expressrequirementsandresultsofattackrelationshipsbetweenattacksNetworkModelingLanguage(NML)AnanalyticalvulnerabilityengineutilizesNMLspecificationsinconjunctionwithAMLdefinitionstoconstructvulnerabilityattacktrees.RelatedWorkIDIOTprojectadaptationofColoredPetriNetsviewasingleattackasapatternofstatesratherthanlinkingmultipleattackstogetherthistoolwasnotmeantforattackcorrelationacrossanetworkConclusionsThemodelingframeworkclassifymultistagenetworka
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