复杂网络中基于QRD的主动防御决策方法研究

针对未知网络攻防场景下,信息不公开导致最优防御策略难以准确选取的问题。通过对不完全信息下的网络攻防博弈进行分析,文章首先构建具有探索机制的攻防演化博弈模型;然后基于Boltzmann探索的Q-learning复制动态方程构建攻防决策动态演化方程;最后通过求解演化稳定均衡给出最优防御策略选取方法,并刻画攻防策略的演化轨迹。仿真实验结果表明,对于小规模局域网,在探索程度参数取10附近时,生成的最优防御策略具有较好的可解释性和稳定性,能够使得防御主体获取最大防御收益。     

系统直和博弈模型下的合作演化

演化博弈论是生物进化论与博弈论结合产生的理论,已成为研究合作演化行为的有力工具.本文研究了基于系统直和博弈模型下的合作演化行为.首先,利用复制者方程分析了双人双策略及三策略对称博弈的演化动力学过程.然后,以石头剪刀布模型和雪堆模型为基础,采用矩阵直和构建系统直和博弈模型,并将所构造的直和矩阵转化为含参数的系统总支付矩阵.随后,说明了这种方法可推广到n个博弈的情形.最后,利用MATLAB对系统直和博弈模型进行仿真模拟,从系统整体的角度分析合作演化.仿真结果表明,混合之后的系统直和博弈较单一博弈而言,合作策略的占比明显增加,且整个系统稳定性更好.这种合作演化机制呈现了全局互惠.     

无线移动网络节点发包概率的演化博弈模型

针对大规模无线移动网络中节点对信道资源的群体性随机博弈问题,在载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的机制下,建立一种节点发包概率的演化博弈模型。考虑节点成功发送数据包的收益、监听、退避和冲突等成本因素,给出并证明该模型的演化稳定策略(ESS),推导节点发包概率演化的复制动态方程。数值仿真结果表明,该模型能提供更强的ESS,保证在多个移动节点干扰时演化稳定点的鲁棒性。     

企业、政府与公众公共健康提升激励机制演化分析

我国能源消费导致的环境污染严重影响公众的公共健康水平。在考虑公众公共健康损失赔偿的情况下,构建了企业、政府与公众的三方演化博弈模型以分析三方策略的选择机制及影响因素。演化博弈理论认为在三维空间区域内,三方没有收敛于某一结果的演化稳定策略。研究发现,在一定条件下,在三维空间的某一区域内,三方可收敛到理想的演化博弈稳定策略:{实行能源转型、企业监管、公众参与环境管理}。并用数值仿真展示了在理想演化博弈稳定策略情景下,不同政策决策参数对演化结果的影响。研究结果表明,在政府群体实行监管比例固定的条件下,公众群体参与环境管理比例越大或公众公共健康损失赔偿越大,企业群体演化与实行能源转型策略的速度越快。同时,讨论了政府补贴、税收减免、政府罚款对演化结果的影响,提出了相应的政策建议。     

基于激励机制的网络攻防演化博弈模型研究

随着网络信息系统的日益复杂化,网络的安全性和用户隐私性引起了人们的高度重视,寻找能够维护网络安全、分析和预判网络攻防形式的新技术尤为重要.由于演化博弈理论的特性与网络攻防的特性较为契合,因此,本文对网络环境进行了分析,构建网络攻防场景,并在惩罚机制的基础上引入激励机制,提出了基于激励机制的攻防演化博弈模型.通过给出群体不同的问题情境,利用复制动态方程对局中人的策略选取进行演化分析.另外,在第三方监管部门对局中人管理的基础上,分析不同攻击时长时攻击群体的演化规律,证明攻击具有时效性.通过激励机制对防御群体策略选取的影响以及引入防御投资回报,来进一步证明增加激励机制的可行性.根据实验验证表明,本文提出的攻防演化博弈模型在不同的问题情境下均可达到稳定状态并获得最优防御策略,从而有效减少防御方的损失,遏制攻击方的攻击行为.     

N人合作博弈的Nash及演化均衡稳定策略分析

在有限理性的基础上,对N人合作博弈的对称Nash均衡进行了分析,并引入演化博弈理论分析了参与人的演化均衡稳定策略,得到了不同策略选择下的均衡点。进而应用生物复制动态理论对离散时间及连续时间下的复制动态稳定集进行了研究。最后通过实例说明了该方法在博弈均衡选择上的有效性。     

基于演化博弈的供应网络企业收益与合作行为的关系仿真

利用演化博弈的理论, 探讨了供应网络中处于不同位置的核心企业和非核心企业两个群体间的成员其投入合作的策略根据收益变化而改变的演化过程; 建立了复制动态方程并求得平衡点解, 据此通过复制动态的相位图直观反映了博弈的演化稳定策略; 并通过Netlogo软件对企业行为选择与收益的关系进行了仿真, 其行为选择的演化结果与相位图展示结果具有一致性。研究结论表明, 收益获得及变化是企业合作行为改变以及合作策略选择的重要依据, 企业间演化稳定策略不仅仅局限于参与合作与放弃合作, 长时间观望也是企业可能的策略选择; 最后针对如何提高供应网络企业间合作的稳定性提出了对策建议。     

商业银行金融创新监管演化博弈及仿真研究

从社会福利的角度出发,综合考虑商业银行金融创新平台、金融监管机构之间不同策略选择下各自的收益情况,通过建立两方演化博弈模型分析了二者之间的策略演进关系,并得出稳定解存在的充分条件。在此基础上,构建以商业银行金融创新平台、金融监管机构、用户为主体的三方演化博弈模型,利用复制动态方程的演化机理,对该模型进行了求解和稳定性分析,并进行数值仿真模拟。结果表明,此三方演化博弈有两个稳定解,某一因素的变动都会对最终的结果产生影响,在其他条件不变的情况下,当用户的风险成本小于社会收益时,用户会更倾向于选择使用平台;当罚款金额越高时,金融创新平台选择合规操作的概率也越大。     

BOPS渠道下制造商优惠券投放决策和零售商增值服务策略演化研究

为了合力开通BOPS渠道,制造商进行优惠券促销,零售商决定是否提供增值服务,构建单次Bertrand- Stackelberg博弈模型和单种群零售商对称性演化博弈模型,以此分析一般均衡结果和零售商群体的演化稳定策略.可以发现:不同策略组合下的双寡头零售商具备“囚徒困境”的博弈特征,制造商能够以批发定价和优惠券面值双重调控零售商的定价行为和服务策略选择;提供增值服务是零售商群体存在的唯一演化稳定策略,参数的变动影响演化稳定区域的大小;在引入价格偏好特征的拓展模型中,零售商群体只会达成混合策略演化均衡,且群体中选择提供增值服务策略的零售商数量始终只占较小比例.     

基于演化博弈论的WSNs 信任决策模型与动力学分析

针对无线传感器网络（WSNs）节点间信任关系建立时的信任决策和动态演化问题,引入与节点信任度绑定的激励机制,建立WSNs节点信任博弈模型以反映信任建立过程中表现出的有限理性和每次博弈过程的收益.基于演化博弈论研究节点信任策略选择的演化过程,给出WSNs节点信任演化的复制动态方程,提出并证明在不同参数条件下达到演化稳定策略的定理,为WSNs信任机制设计提供了理论基础.实验表明了定理结论和激励机制的效果.     

基于演化博弈的拟态防御策略优化

网络空间拟态防御是近些年出现的一种主动防御理论,以异构冗余和动态反馈机制不断调整执行环境来抵抗攻击。然而,面对黑客的多样化攻击手段,仅凭借拟态防御抵抗攻击是不安全的。为了增强系统的安全防御能力,本文在目前已有的防御系统基础上提出更为合理的防御选取方法。将有限理性的演化博弈引入到拟态防御中,构建了由攻击者、防御者和合法用户组成的三方演化博弈模型,并提出了最优防御策略求解方法。该博弈模型利用复制动态方程得到了演化稳定策略。仿真实验结果表明,系统通过执行推理的演化稳定策略可以降低损失,遏制攻击方的攻击行为,对拟态防御系统中防御策略选取和安全性增强具有一定的借鉴意义。     

基于博弈论的P2P网络信任进化机制研究

基于博弈理论，着眼于信任机制的进化演变，应用复制动态机制对节点之间的信任关系的长期演化趋势进行了分析。分析结果显示网络节点之间的信任关系通过博弈收益机制的调节而成为网络安全与稳定的长期演化趋势。仿真结果也证明，应用收益机制调节，信任会成为网络节点的稳定策略，从而提高了网络的安全性与稳定性。     

基于演化博弈的最优防御策略选取研究

无线传感器网络极易遭受各种安全威胁,基于博弈论的入侵检测方法能有效平衡网络的检测率和能耗,但是基于完全理性假设的传统博弈模型存在不足。因此,针对不同的攻击方式,引入演化博弈理论,从攻防双方的有限理性出发,构建入侵检测攻防演化博弈模型,然后利用复制动态方程分析了攻防双方策略的演化趋势,提出了最优防御策略选取算法。仿真实验表明了所提模型的合理性和算法的有效性,与其他策略相比,所提防御策略更贴合实际应用场景,在保证检测率的前提下,减少了资源消耗,延长了网络生存时间。     

区块链51%双花攻击的进化博弈及防控策略研究

双花攻击作为支付领域的一种安全隐患,给区块链系统的正常运行带来了严重影响。针对双花攻击中破坏力较强的51%双花攻击,构建了区块链中51%双花攻击的进化博弈模型,揭示了节点策略的动态演化趋势,并通过推导进化稳定策略,预测双花攻击出现的概率。同时把交易价格和交易费用作为进化博弈模型中的两个重要变量,探究该变量的不同取值对博弈结果的影响规律。仿真实验验证了上述模型的有效性,最后从交易费用和交易价格两个方面提出了51%双花攻击风险防控的策略和建议。     

基于演化博弈的NFV拟态防御架构动态调度策略

构建网络功能虚拟化（NFV）拟态防御架构能够打破防御滞后于攻击的攻防不对等格局,其中动态调度策略是关键实现技术。然而,现有拟态防御架构中的动态调度策略大多根据执行体自身固有的特点进行调度,没有进一步利用裁决机制对异常执行体的定位感知能力做优化调整。通过引入演化博弈理论,设计一种新的NFV拟态防御架构动态调度策略。在NFV拟态防御架构中增加一个分析器,用于对历史裁决信息进行分析研究。根据分析器中得到的反馈信息,从攻防双方的有限理性出发构建多状态动态调度演化博弈模型,并采用复制动态方程求解该博弈模型的演化均衡策略,利用李雅普诺夫间接法对均衡策略进行稳定性分析,提出基于演化博弈的动态调度策略选取算法。仿真结果表明,该策略能够利用裁决机制对异常执行体的定位感知能力,通过深入分析研究和不断调整优化选择具有适应性和针对性的调度策略,有效提升系统的安全收益和防御效能。     

CA与生命游戏演化的组合模型*

基于摩尔奇偶型CA,提出一种结合生命游戏的演化模型.首先设置初始构型进行摩尔奇偶型规则演化,再引入生命游戏规则,按游戏规则演化;最后依此重复摩尔奇偶规则和生命游戏规则,直到演化整个元胞空间.证实在摩尔奇偶型CA的基础上,结合生命游戏在很大程度上减小了演化过程对初始构型的依赖,出现更为丰富的图元以及基于图元和演化框架的动态图案,且演化过程仍然符合摩尔奇偶型CA的演化规律.结合模型可以避免演化过度依赖初始构型以及演化过程的单调性,而且组合演化模型可以应用于图案生成,生成保持风格的规则几何纹理图案,丰富图案的生成方法.     

GDISD团队信任的动态演化机理研究

结合异地分布式信息系统开发（GDISD）团队的特点与信任演进的相关研究构建GDISD团队的信任演进理论模型。从演化博弈论的角度,描述GDISD团队任意两成员间信任演进的机理,验证信任演进理论模型成立的前提。研究得出GDISD团队信任演进的理论模型,从基于计算的信任,快速信任,基于了解的信任演化到基于认同的信任。针对GDISD过程,分析了该理论模型信任发展各阶段信任的基础和对象。通过构建动态复制方程,得出系统均衡点,并采用雅可比矩阵验证其稳定性,结果显示当博弈双方采取高信任策略时,项目高效完成的奖金大于由于博弈中一方低信任策略造成的另一方的收益损失时,信任的演化都遵循低信任策略到高信任策略的演化路径。