Systematic design, deployment and evaluation of gamified cybersecurity learning environments

This item is provided by the institution :
National Documentation Centre (EKT)   

Repository :
National Archive of PhD Theses  | ΕΚΤ NA.Ph.D.   

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*



Συστηματικός σχεδιασμός, ανάπτυξη και αξιολόγηση παιχνιδοποιημένων περιβαλλόντων εκμάθησης στην κυβερνοασφάλεια
Systematic design, deployment and evaluation of gamified cybersecurity learning environments

Karagiannis, Stylianos
Καραγιάννης, Στυλιανός

PhD Thesis

2022


Η παρούσα διατριβή έχει ως στόχο την επικύρωση της θεωρίας μάθησης του κονστρουκτιβισμού και να αποδώσει τις πιθανές συστηματικές προσεγγίσεις που επιτρέπουν στις προκλήσεις Capture the Flag (CTF) και στα Cyber Ranges να παρέχουν σημαντικό μαθησιακό αντίκτυπο. Η παρούσα έρευνα συμβάλει στην κατανόηση σχετικά με τον σχεδιασμό της έρευνας και τη μεθοδολογική ανάπτυξη που απαιτείται για την ενίσχυση του μαθησιακού αντίκτυπου των προκλήσεων CTF και των Cyber Ranges ως εικονικών περιβαλλόντων μάθησης στον κυβερνοχώρο. Ο πειραματικός σχεδιασμός στηρίζεται μεθοδολογικά στο Action Design Research (ADR) και αξιοποιήθηκε για την παροχή δεδομένων σχετικά με το σχεδιασμό και την ανάπτυξη ψηφιακών περιβαλλόντων εκμάθησης στην κυβερνοασφάλεια. Στην έρευνα συμπεριλαμβάνεται κριτική αξιολόγηση των περιβαλλόντων μάθησης στον κυβερνοχώρο λαμβάνοντας υπόψη τις έννοιες της παιχνιδοποίησης (gamification) και της μάθησης που βασίζεται σε παιχνίδι (Game-Based Learning). Η έρευνα παρέχει τη βάση για έναν νέο τρόπο σχεδίασης και ανάπτυξης περιβαλλόντων μάθησης στον κυβερνοχώρο και την δημιουργία συναφών σεναρίων στην κυβερνοασφάλεια ως βάσης για την απόκτηση τεχνικών δεξιοτήτων στον τομέα της πληροφορικής.
This research aims to validate the learning theory of constructivism and identify the possible systematic approaches to design, deploy, and evaluate cybersecurity learning environments using Capture the Flag (CTF) challenges and Cyber Ranges to provide a significant learning impact. Capture the Flag (CTF) challenges and Cyber Ranges are among the most widely used approaches to provide technical exercises in cybersecurity, mostly as an assessment method to evaluate skills. Despite interest in CTF challenges and Cyber Ranges, few studies have considered systematic approaches to relate technical exercises to the cybersecurity curriculum. Furthermore, research on gamification or game-based learning in cybersecurity has not included these approaches until now. This research contributes to understanding of the design and methodological development to improve approaches, including but not limited to CTF challenges and Cyber Ranges. The research is methodologically based on Action Design Research (ADR) that is used to provide empirical data on the design and development of digital cybersecurity learning environments. Furthermore, the scope of research of this thesis includes a critical evaluation of cyber learning environments, taking into account the concepts of gamification and game-based learning within the scope of this research. This research provides the foundation for a new method to design, develop, and deploy cybersecurity learning environments and related cybersecurity scenarios, as a baseline to acquire technical skills in IT.

Φυσικές Επιστήμες ➨ Επιστήμη Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορική ➨ Διεπιστημονικές εφαρμογές επιστήμης ηλεκτρονικών υπολογιστών

Capture the Flag
Ασφάλεια πληροφοριακών συστημάτων
Cyber Ranges
Διεπιστημονικές εφαρμογές επιστήμης ηλεκτρονικών υπολογιστών
Computer Science Interdisciplinary Applications
Game-based learning
Παιχνιδοποίηση
Social constructivism
Computer and Information Sciences
Gamification
Φυσικές Επιστήμες
Adversary Emulation
Εκπαίδευση στην Κυβερνοασφάλεια
CTF challenges
Virtualization technologies
NICE framework
Μάθηση με βάση το ψηφιακό παιχνίδι
Σοβαρά Παιχνίδια
Κοινωνικός κονστρουκτιβισμός
Επιστήμη Ηλεκτρονικών Υπολογιστών και Πληροφορική
Natural Sciences
Μάθηση βασισμένη στα ψηφιακά παιχνίδια
Προκλήσεις CTF

English

Ionian University
Ιόνιο Πανεπιστήμιο

Ιόνιο Πανεπιστήμιο. Σχολή Επιστήμης της Πληροφορίας και Πληροφορικής. Τμήμα Πληροφορικής




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)