Соревнования Capture the Flag представляют собой популярную форму игрового обучения в сфере кибербезопасности. Они возникли из традиционных уличных игр и теперь вовлекают участников, которые работают в командах для решения разнообразных задач, связанных с безопасностью, с целью нахождения «флагов». Флаги обычно представляют собой секретные фрагменты информации или токены, скрытые в системе, которые участники должны обнаружить и извлечь. Процесс поиска флагов часто включает использование уязвимостей системы, взлом паролей или решение головоломок, что охватывает различные аспекты кибербезопасности, включая этичное хакерство, цифровую криминалистику, криптографию и сетевую безопасность.
Эти соревнования предоставляют участникам практический опыт в решении реальных проблем безопасности, предлагая задачи различной сложности — от простых для новичков до очень сложных для опытных участников. Это позволяет каждому участнику развивать и совершенствовать свои навыки в области кибербезопасности. Команды зарабатывают очки, выполняя определенные задания, связанные с каждым флагом, и команда с наибольшим количеством очков становится победителем.
Соревнования CTF делятся на два основных типа: Jeopardy-style и Attack-Defense.
В формате Jeopardy команды выбирают и решают задачи из различных категорий для получения очков, тогда как в формате Attack-Defense команды должны защищать свою сеть и использовать уязвимости сетей соперников. Система начисления очков в CTF связана с уровнем сложности флагов, что мотивирует участников решать более сложные задачи и создает конкурентную и увлекательную образовательную среду.
За последние двадцать лет соревнования в формате Capture the Flag эволюционировали из небольших мероприятий на первых хакерских конференциях в важный элемент глобальной сферы кибербезопасности. В настоящее время CTF-соревнования служат своеобразными «входными воротами» в данную область, предоставляя практический образовательный опыт, выступая в роли механизма найма для индустрии и государственных структур, а также являясь показателем легитимности в сообществе кибербезопасности и хакеров. Отдельные задачи в идеале представляют собой сложные программные головоломки, которые объединяют современные навыки в области кибербезопасности с особенностями хакерской субкультуры, предоставляя статус как тем, кто успешно решает задачи, так и их разработчикам.
С увеличением объема технологий растет и потребность в специалистах по кибербезопасности в различных отраслях. Безопасные методы программирования и анализ кода становятся первостепенными в создании защищенного цифрового пространства. Однако многие начинающие разработчики не обладают необходимым опытом в этих областях. Это во многом обусловлено трудностями, с которыми сталкиваются преподаватели кибербезопасности, вынужденные справляться с растущим спросом на обучение без соответствующего увеличения ресурсов для его поддержки.
Участие в CTF-соревнованиях предоставляет студентам уникальную возможность применить теоретические знания на практике, развивая навыки, которые будут востребованы в реальной жизни.
Эти мероприятия не только способствуют улучшению технических навыков, но и формируют менталитет безопасного кодирования, что является критически важным для будущих специалистов в области кибербезопасности. Поэтому участие в «Захвате флага» может обогатить образовательный процесс и подготовить студентов к реальным вызовам в сфере кибербезопасности.
В одном из исследований на эту тему был проведен эксперимент. Перед началом испытаний студенты прошли опрос, в котором оценили свое согласие с утверждениями о безопасном кодировании, веб-безопасности, интересе к кибербезопасности и доступности ресурсов. После испытаний был проведен пост-опрос с открытыми вопросами для оценки изменений в их мышлении. Результаты предварительного опроса показали, что 28 студентов ответили на пять вопросов, однако только 19 зарегистрировались на платформе для выполнения заданий.
Первые два утверждения касались мышления безопасного кодирования, и большинство студентов не чувствовали себя уверенно в анализе своего кода на наличие уязвимостей. В то же время, 75% студентов заявили о своей осведомленности о веб-атаках, а 82,2% проявили интерес к кибербезопасности.
Пост-опрос собрал 11 ответов от активных пользователей, и результаты показали рост уверенности студентов в вопросах безопасности. Например, 9,1% студентов выразили интерес к кибербезопасности после выполнения заданий, а 54,5% отметили, что у них стало больше ресурсов по кибербезопасности. Открытые ответы студентов указали на то, что задачи CTF стали полезным ресурсом для практики и формирования безопасного мышления. Студенты выразили желание получить больше задач и улучшить систему подсказок, чтобы сделать ее более доступной. Таким образом, опыт участия в «Захвате флага» не только обогащает знания, но и формирует уверенность в практическом применении навыков кибербезопасности в реальных ситуациях.
Согласно другому исследованию, объем литературы, утверждающей, что соревнования по кибербезопасности являются важным инструментом для повышения интереса к этой области в условиях острого дефицита специалистов, продолжает расти. В то же время участники полагаются на поддержку своих консультантов и наставников, чтобы лучше подготовиться к этим внеклассным мероприятиям. Данные для исследования были собраны с помощью трех опросов: два из них были проведены среди студентов на мероприятиях Capture the Flag, организованных высшим учебным заведением в Вирджинии, а один — среди преподавателей и профессоров, принимавших участие в виртуальной конференции по кибербезопасности в Вирджинии. Результаты показали, что студенты нуждаются в поддержке преподавателей в качестве наставников, однако сами наставники сталкиваются с различными трудностями, которые порой препятствуют их эффективности.
Также доказано, что CTF способствуют развитию навыков, выходящих за рамки теоретических знаний, включая сотрудничество, исследовательские способности, критическое мышление и решение проблем.
Игровой подход к обучению, реализованный в «Захвате флага», может быть адаптирован к различным дисциплинам, обогащая академическую программу. Например, аналогичная модель Capture the Flag может использоваться в курсах бизнеса или экономики для анализа рыночных сценариев и разработки стратегий, что помогает развивать критическую деловую хватку и стратегическое мышление. Кроме того, игровые подходы могут быть применены в междисциплинарных модулях, позволяя студентам осваивать взаимосвязи между предметами и способствуя культурной инклюзивности через международное сотрудничество.
Таким образом, участие в Capture the Flag значительно способствует развитию навыков безопасного кодирования и повышению осведомленности о кибербезопасности. Участники, прошедшие через эти практические испытания, стали более уверенными в своих способностях выявлять и исправлять уязвимости в коде, а также осознали важность безопасности при разработке программного обеспечения. Этот опыт не только углубил понимание теоретических аспектов кибербезопасности, но и предоставил возможность применить эти знания на практике. Задачи CTF стали ценным ресурсом для обучения, который помог развить практические навыки, необходимые в реальной жизни. Кроме того, многие участники выразили желание продолжать использование платформы для дальнейшего обучения и практики, что подчеркивает ее значимость как ресурса для профессионального роста.
