Zpětnovazební profilační model pro výuku a trénink kybernetické bezpečnosti
Loading...
Date
Authors
Lazarov, Willi
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Potřeba do určité míry vzdělávat uživatele v oblasti kybernetické bezpečnosti je vzhledem k stále se zvyšujícímu počtu kybernetických hrozeb nezpochybnitelná. Přístup k výuce a tréninku však nelze jednoduše zobecnit z důvodu odlišných prostředí, technických znalostí a věkových skupin uživatelů. Důležité je také aktivně sledovat, vyhodnotit a poskytnout individuální zpětnou vazbu učeným nebo trénovaným osobám. Diplomová práce se zaměřuje na tyto výzvy vlastním výzkumem a vývojem profilačního modelu se zpětnou vazbou pro efektivní výuku a trénink kybernetické bezpečnosti. Práce se na úvod nejprve věnuje metodám a prostředkům pro vzdělávání v oblasti kybernetické bezpečnosti. Následně je blíže popsána řešená problematika, po níž následuje návrh vlastního řešení v podobě profilačního modelu s automatickou zpětnou vazbou. Model, který se skládá z profilační matice, algoritmu profilování a křivky učení, byl nejprve vytvořen a vyjádřen matematicky bez ohledu na vlastnosti konkrétní cyber range platformy a programovacího jazyka, a to zejména za účelem jeho snadné replikace, úpravy a rozšíření. Nezávisle na tom byl profilační model implementován a následně integrován do vzdělávací platformy BUTCA (Brno University of Technology Cyber Arena) s cílem jeho přímé aplikace do praxe. Na závěr práce je prezentována případová studie ověřující vytvořený profilační model na výukových datech studentů vybraných gymnázií, středních průmyslových škol a univerzit. Výsledné řešení této práce přináší do oblasti kybernetické bezpečnosti nový inovativní přístup pro hodnocení učených a trénovaných osob s důrazem na individální zpětnou vazbu a kontinuální vzdělávání.
The need to educate users to some extent in cybersecurity is undeniable given the ever-increasing cyber threats. However, the approach to education and training cannot be simply generalized due to the different environments, technical backgrounds, and age groups of users. In addition, it is also important to proactively monitor, evaluate, and provide feedback to the individuals being taught or trained. The master's thesis addresses these challenges through the research and development of a feedback profiling model for effective cybersecurity education and training. The thesis first begins with a discussion of methods and techniques for cybersecurity education. Subsequently, the problem addressed is described in more detail, followed by the design of the proposed solution in the form of the profiling model with automatic feedback. The model, which consists of a profiling matrix, a profiling algorithm, and a learning curve, was first created and expressed mathematically without considering the properties of a particular cyber range platform and programming language, especially for easy replication, modification, and extension. Independently, the profiling model was implemented and subsequently integrated into the Brno University of Technology Cyber Arena (BUTCA) platform to validate the model on learning data from students of grammar schools, technical high schools, and universities. The resulting solution of this thesis brings to the cybersecurity field a new innovative approach to the evaluation of learned and trained users with an emphasis on individual feedback and continuous learning.
The need to educate users to some extent in cybersecurity is undeniable given the ever-increasing cyber threats. However, the approach to education and training cannot be simply generalized due to the different environments, technical backgrounds, and age groups of users. In addition, it is also important to proactively monitor, evaluate, and provide feedback to the individuals being taught or trained. The master's thesis addresses these challenges through the research and development of a feedback profiling model for effective cybersecurity education and training. The thesis first begins with a discussion of methods and techniques for cybersecurity education. Subsequently, the problem addressed is described in more detail, followed by the design of the proposed solution in the form of the profiling model with automatic feedback. The model, which consists of a profiling matrix, a profiling algorithm, and a learning curve, was first created and expressed mathematically without considering the properties of a particular cyber range platform and programming language, especially for easy replication, modification, and extension. Independently, the profiling model was implemented and subsequently integrated into the Brno University of Technology Cyber Arena (BUTCA) platform to validate the model on learning data from students of grammar schools, technical high schools, and universities. The resulting solution of this thesis brings to the cybersecurity field a new innovative approach to the evaluation of learned and trained users with an emphasis on individual feedback and continuous learning.
Description
Citation
LAZAROV, W. Zpětnovazební profilační model pro výuku a trénink kybernetické bezpečnosti [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Petr Číka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Martinásek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. František Urban, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Ilgner (člen)
Ing. Vlastimil Člupek, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Paluřík (člen)
Mgr. Tereza Novotná, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2024-06-06
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky.
Otázky oponenta:
Jakým způsobem navrhujete provádění kontroly poskytované zpětné vazby (zejména její relevantnost), je možné takovou kontrolu automatizovat?
Jakým způsobem motivovat učeného/trénovaného, aby uvedl relevantní úroveň svých schopností, nebylo by vhodné využít i formu předtestování (aby nedocházelo k nadhodnocení schopností)?
Otázky komise:
Grafy žebříčků, zamýšlel jste se nad právní otázkou věci?
Bylo by možné udělat profilaci kontrétní skupiny?
Jaká je časová náročnost výukových scénářů?
Student obhájil diplomovou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení