基于多阶段攻防信号博弈的最优主动防御.pdf

第２期 电　　子　　学　　报 Ｖｏｌ．４５　Ｎｏ．２ ２０１７年２月 ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｆｅｂ．　２０１７ 基于多阶段攻防信号博弈的最优主动防御 张恒巍，李　涛 （信息工程大学三院，河南郑州４５０００１） 　　摘　要：　从网络攻防对抗的实际场景出发，针对具有不完全信息约束的多阶段动态攻防过程，构建了多阶段攻 防信号博弈模型．针对多阶段攻防过程中信号作用衰减的问题，提出信号衰减因子进行量化描述．在此基础上，设计了 多阶段攻防博弈均衡的求解方法，并给出了最优主动防御策略选取算法．通过仿真实验验证了本文模型和方法的有效 性，并且分析总结了多阶段攻防博弈的规律． 关键词：　网络攻防；多阶段信号博弈；信号衰减；博弈均衡；防御策略 中图分类号：　ＴＰ３０９　　　文献标识码：　Ａ　　　文章编号：　０３７２２１１２（２０１７）０２０４３１０９ 电子学报ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｊｏｕｒｎａｌ．ｏｒｇ．ｃｎ　 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０３７２２１１２．２０１７．０２．０２３ ＯｐｔｉｍａｌＡｃｔｉｖｅＤｅｆｅｎｓｅＢａｓｅｄｏｎ ＭｕｌｔｉｓｔａｇｅＡｔｔａｃｋＤｅｆｅｎｓｅＳｉｇｎａｌｉｎｇＧａｍｅ ＺＨＡＮＧＨｅｎｇｗｅｉ，ＬＩＴａｏ （ＴｈｅＴｈｉｒｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ４５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｆｒｏｍｔｈｅｒｅａｌｎｅｔｗｏｒｋａｔｔａｃｋｄｅｆｅｎｓｅ，ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｍｕｌｔｉｓｔａｇｅａｎｄｄｙｎａｍｉｃａｔｔａｃｋｄｅｆｅｎｓｅｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｔｈｅ ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｏｆｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｕｌｔｉｓｔａｇｅａｔｔａｃｋｄｅｆｅｎｓｅｓｉｇｎａｌｉｎｇｇａｍｅｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｃｏｎｓｉｄ ｅｒｉｎｇａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌｅｆｆｅｃｔｉｎｔｈｅｍｕｌｔｉｓｔａｇｅａｔｔａｃｋａｎｄｄｅｆｅｎｓｅ，ｓｉｇｎａｌａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｅｑｕａｎｔｉ ｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅ，ｗｅｄｅｓｉｇｎｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒｇａｍｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｉｎｍｕｌｔｉｓｔａｇｅａｔｔａｃｋａｎｄｄｅｆｅｎｓｅ． Ｔｈｅｎｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｏｐｔｉｍａｌａｃｔｉｖｅｄｅｆｅｎｓｅｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏ ｖｅｒｉｆｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌａｎｄｍｅｔｈｏｄｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｔｈｒｏｕｇｈｗｈｉｃｈｓｏｍｅｒｕｌｅｓｉｎｔｈｅｍｕｌｔｉｓｔａｇｅａｔｔａｃｋ ｄｅｆｅｎｓｅｇａｍｅａｒｅｃｏｎｃｌｕｄｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｎｅｔｗｏｒｋａｔｔａｃｋａｎｄｄｅｆｅｎｓｅ；ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｓｉｇｎａｌｉｎｇｇａｍｅ；ｓｉｇｎａｌｉｎｇａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ；ｇａｍｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ；ｄｅｆｅｎｓｅ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ 破解博弈信息不完全的约束以及如何描述博弈方的行 １　引言 动顺序．部分研究者基于攻防双方具有完全博弈信息 ［１］ 　　当前各类信息安全事件严重威胁网络安全