基于时机博弈的网络安全防御决策方法

作者：孙鹏宇; 张恒巍^*; 谭晶磊; 李晨蔚; 马军强; 王晋东

来源：计算机工程, 2022, 48(11): 145-151.

DOI：10.19678/j.issn.1000-3428.0063866

• 网络安全
• 网络攻防
• 传染病模型
• 时机博弈
• 最优防御策略

现有的网络防御决策模型大多基于攻防行为进行建模分析，忽视了攻防时机对网络安全产生的影响，且对网络攻防时机的选取大多依赖经验和主观判断，导致网络安全管理者在进行防御决策时难以提供可信的理论支撑。然而网络攻防的时机因素对网络防御决策的意义重大，在面对外部攻击时能否进行实时决策，决定了网络在攻防对抗中能否掌握主动，以最小的代价将攻击危害降到最低。针对网络安全中的时机策略选取问题，提出一种网络安全防御决策方法，基于SIR传染病模型并加以改进，构造描述网络安全状态的微分方程，实现对系统安全状态的实时度量。借鉴FlipIt博弈方法构建攻防时机博弈模型，提出攻防收益量化与计算方法，通过求解不同攻防周期策略下的纳什均衡，获得最优防御时间策略。实验结果表明，当攻击策略一定时，使用该方法动态选择最优防御策略的平均收益为0.26，相比固定周期的防御方法，平均防御收益提高了23.81%。

• 单位
  中国人民解放军战略支援部队信息工程大学