基于Q学习的DDoS攻防博弈模型研究

新形势下的DDoS攻防博弈过程和以往不同,因此利用现有的方法无法有效地评估量化攻防双方的收益以及动态调整博弈策略以实现收益最大化。针对这一问题,设计了一种基于Q学习的DDoS攻防博弈模型,并在此基础上提出了模型算法。首先,通过网络熵评估量化方法计算攻防双方收益;其次,利用矩阵博弈研究单个DDoS攻击阶段的攻防博弈过程;最后,将Q学习引入博弈过程,提出了模型算法,用以根据学习效果动态调整攻防策略从而实现收益最大化。实验结果表明,采用模型算法的防御方能够获得更高的收益,从而证明了算法的可用性和有效性。     

基于Stackelberg安全博弈的动态防御策略选取方法

网络攻防对抗的本质是攻防双方非对等主体之间的博弈过程。针对现有网络防御策略研究中攻防博弈双方主体地位对等的先验假设缺陷,将博弈论非对等局中人思想引入网络防御策略生成模型构建过程,提出一种基于Stackelberg安全博弈的动态防御策略生成方法,通过建立网络模型,利用Stackelberg安全博弈强均衡策略算法生成网络的最优防御策略,既充分考虑攻防行为中双方关系彼此影响,又能确保防御策略生成的准确性。实验结果表明所提模型和方法的可行性和有效性。所提模型和方法能够加强系统的安全性。     

基于模糊静态贝叶斯博弈的网络主动防御策略选取

针对网络攻防过程中攻防双方存在无法完全获知对方信息以及无法对双方损益作出准确判定的问题,提出了一种基于模糊贝叶斯博弈模型的网络最优防御策略选取方法,结合网络攻防对抗双方信息不完全性的特点构建了模糊静态贝叶斯博弈模型.在此基础上引入三角模糊数描述攻防双方的效用函数,采用基于模糊概率及均值的方法获得清晰效用函数值,进而通过求解模型的纳什均衡获得最优防御策略;最后给出了最优防御策略选取流程.理论分析和仿真实验表明,该方法能够对不同攻击行为概率作出有效预测,为主动防御提供决策支持.     

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。     

基于多阶段演化信号博弈模型的移动目标防御决策算法

当前网络安全事故频发,传统被动防御技术已经无法应对未知的网络安全威胁。针对这一问题,构建了多阶段演化信号博弈模型,并以防御方主动发射诱导信号进行安全防御为背景,提出了一种基于多阶段演化信号博弈模型的移动目标防御（MTD）决策算法。首先,以博弈双方不完全信息约束及完全理性前提为假设对模型的基本元素进行定义并进行模型整体理论分析;然后,设计了攻防策略的收益量化方法,并给出了详细的最优策略均衡求解过程;最后,引入MTD方法分析多阶段攻防情况下双方策略的演化趋势。实验结果表明,所提算法能准确预测出不同阶段最优防御策略,而且对新型网络主动防御技术研究具有指导意义。同时,通过蒙特卡洛仿真实验,将所提算法与传统随机均匀策略选择算法进行对比,所得结果验证了所提算法的有效性和安全性。     

基于Markov微分博弈的移动目标防御决策优化

随着网络攻防向实时连续和动态高频变化的方向发展,传统的离散多阶段网络攻防博弈模型已难以满足实际需求,而且传统网络攻防模型中的节点状态单一,难以准确描述实际网络对抗中节点类型的演化过程。将节点传染病动力学模型加以改进并应用到网络攻防对抗中,用来描述攻防过程中不同状态节点的演化过程及节点状态间的迁移关系。在构建移动目标Markov微分博弈防御模型时,各阶段内运用微分博弈模型分析,阶段间运用Markov决策过程描述状态转移,通过均衡分析和求解,设计防御决策优化算法。最后,通过仿真实验验证该模型和优化策略的可行性和有效性。     

基于能量有限型无线传感网的恶意软件攻防优化策略

本文针对目前无线传感网络中恶意软件模型化工作的不足,从攻击与防御角度出发,考虑了攻击扫描速率对于攻防优化策略的不同意义,同时考虑了无线传感节点能量有限的特征,在传统恶意软件传播模型的基础上提出了一种改进的无线传感网络恶意软件攻防优化模型。该模型在传统SIR传播模型基础上进行扩展,考虑了免疫与修复的不同因素,最终给出了攻防优化评估方案。通过仿真实验表明,该攻防优化评估方案能够高效地描述攻击扫描参数对恶意软件在无线传感网络中攻击与防御各自效果最大化的关键影响。     

基于微分博弈的移动目标防御最优策略

目前,针对移动目标防御最优策略研究大多采用经典单/多阶段博弈和Markov博弈模型,无法在连续实时网络攻防对抗中进行灵活决策.为实现实时选取最优移动目标防御策略,在研究节点级传染病模型与微分博弈理论的基础上,提出了一种移动目标防御微分博弈模型,对网络空间重要节点构造安全状态演化方程与攻防收益目标函数,并设计开环纳什均衡求解算法以得出最优防御策略.仿真结果表明,该方法可有效对网络攻击进行实时防御,并且可针对网络关键节点制定相应移动目标防御策略.     

基于半实物的网络防御仿真测试模型

针对在真实网络中对防御进行测试存在高成本高风险的不足,将半实物网络仿真方法引入防御测试研究中,分析了半实物网络仿真的原理,建立了一种基于半实物的网络防御仿真测试模型,给出了模型的两种基本应用。着重对网络防御半实物仿真测试的实现技术进行了分析,通过自定义包转换的方法来扩展OPNET所能支持的攻击的半实物仿真,最后通过仿真实验来验证了模型的有效性。该模型能够将实际节点映射到虚拟网络中,使防御测试中的实际攻防行为在虚拟网络中运行,从而既避免了建立复杂的真实测试平台,又使得测试过程安全可控,还提高了仿真测试结果的可信度。     

面向分布式网络结构的APT攻击双重博弈模型

针对目前分布式网络结构缺少防御高级持续威胁（APT）攻击的安全理论模型问题,提出了一种基于纳什均衡理论和节点博弈的博弈模型。首先,通过APT攻击常用手段和分布式网络结构的特点,分析判断攻击者可能采取的攻击路径并提出网络安全防御框架;其次,通过节点博弈计算漏洞风险系数,在纳什均衡理论的基础上建立基于攻击路径的博弈模型（OAPG）,计算攻防双方收益均衡点,分析攻击者最大收益策略,进而提出防御者最优防御策略;最后,用一个APT攻击实例对模型进行验证。计算结果表明,所提模型能够从APT攻击路径对网络攻防双方进行理性分析,为使用分布式网络的机构提供一种合理的防御思路。     

计算机网络攻击效能评估研究

计算机网络攻击效能评估是计算机网络系统攻防对抗研究的重要而紧迫的内容。介绍了目前武器准备系统作战效能评估的发展现状、面临的主要问题和最新的发展方向;研究了基于机制、准则、指标三级的计算机网络攻击效能评估的指标体系的建立方法;在分析了计算机网络攻击效能评估的特点的基础上,提出了计算机网络攻击效能评估的网络熵评估模型、指标分析综合评估模型和模糊评价评估模型。     

融合攻击图和博弈模型的网络防御策略生成方法

近些年威胁网络安全的事件日趋频繁,黑客的攻击手段越来越复杂,网络安全防护的难度不断增加.针对实际攻防环境中攻击策略复杂多变和攻击者不理性的问题,文章将攻击图融入攻防博弈模型,并引入强化学习算法,设计了一种网络主动防御策略生成方法.该方法首先基于改进攻击图的网络脆弱性评估模型,成功压缩策略空间并有效降低建模难度,然后对网...     

DDoS攻击分类与效能评估方法研究

DDoS攻击是一类常见而又难以防范的网络攻击模式，对Internet网络系统的正常运行构成了巨大威胁。DDoS攻击的分类方法和攻击效能评估是计算机网络攻防对抗研究的一项重要而紧迫的任务。本文介绍了DDoS攻击的原理、方法、一般概念和主要目标，研究了基于攻击代理的传播模式、通讯方式、作用机制等特征的DDoS攻击分类方法体系，分析了DDoS攻击的攻击效能评价指标体系。在分析了DDoS攻击效能评估的特点的基础上提出了DDoS攻击效能评估的模糊评价评估模型。     

基于战略博弈的DDoS攻防绩效评估方法

提出一种基于战略博弈的DDoS攻防策略绩效评估方法,针对当前DDoS攻击防范策略中基于速率限制的防范机制,利用博弈论方法对DDoS攻防双方进行建模,对LACC和Pushback防范策略的绩效进行定量评估,分析不同策略在不同攻击场景下的性能和防范效果。针对典型的DDoS攻击场景,利用网络仿真工具进行模拟实验,通过计算攻防双方的混合战略纳什均衡评估防范策略的绩效验证该方法的适用性和有效性。     

基于蚁群算法的无线传感器网络节点可信安全路由

针对无线传感器网络内部恶意节点可能产生的攻击,提出一种基于蚁群算法的节点可信安全路由协议,将节点信任评估模型引入到蚁群路由算法中,提高无线传感器网络的节点可信度,以节点可信度为依据隔离恶意节点,增强网络安全性。仿真结果显示,算法在网络丢包率、端到端时延、吞吐量和全网能耗等评价指标上都得到了显著的改善,对黑洞攻击具有较好的抵抗性能。     

网络安全态势IAHP量化评估方法

从攻击和防御两个角度出发提出了一种基于IAHP的网络安全态势量化评估方法,建立了多层次多角度网络安全态势量化评估模型,并综合考虑攻击威胁和防御机制对服务、主机和网络的影响,给出了相应的量化计算方法,同时提出了一种一致性自动修正算法,判断修正不满足一致性要求的矩阵,获得满足实际需求的权值,并将其运用到所提出的评估模型中。实验结果表明,该方法能够有效地评估服务、主机和网络的安全态势。     

航空兵后勤保障组织指挥效能评估

针对航空兵后勤保障组织指挥效能评估中既包含定量指标,又包含定性指标,而对这些指标进行科学合理的统一评价目前存在很多难题,运用云理论对其进行研究。建立了航空兵后勤保障组织指挥效能评估的指标体系,提出用加权偏离度来衡量其与理想状态的偏离程度,给出了运用云模型进行效能评估的具体算法。通过一个评估实例及其结果分析,验证了该方法的有效性与可行性,较好地解决了航空兵后勤保障组织指挥效能评估中定性语言到定量值之间的转化问题。