基于三方动态博弈模型的网络生存防御策略优化配置

收稿日期：2016-09-21

修回日期：2016-11-25作者简介：伍文（1985-），女，陕西西安人，博士。研究方向：网络可生存性。

摘要：针对网络攻防环境中防御方以提高系统生存能力为目的所进行的最优生存防御策略的选取问题，提出了一种基于完全信息动态博弈理论的生存防御策略优化配置算法。将恶意攻击方、故障意外事件及防御方作为博弈的参与人，提出了一种混合战略模式下的三方动态博弈模型，对博弈的主要信息要素进行了说明，以混合战略纳什均衡理论为基础，将原纳什均衡条件式的表达式转化为可计算数值结果的表达式，并据此增加了近似的概念，最后，将提出的模型和近似纳什均衡求解算法应用到一个网络实例中，结果证明了模型和算法的可行性和有效性。

关键词：网络可生存性，策略选取，动态博弈，纳什均衡，粒子群

中图分类号：TP393文献标识码：A DOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2017.11.39

基于三方动态博弈模型的网络生存防御策略优化配置

伍文，杨发亮，张兆忠，刘长乐

（解放军93936部队，银川750025）

Strategy Optimizing Selection of Network Survivability

Based on Three Players ’Dynamic Game Model

WU Wen ，YANG Fa-liang ，ZHANG Zhao-zhong ，LIU Chang-le

（Unit 93936of PLA ，Yinchuan 750025，China ）

Abstract ：A strategy optimizing selection algorithm for network survivable defense based on complete information dynamic game theory is proposed.It is to improve the network survivability in attack and defense process as viewed from optimizing the strategy combination.A three players ’dynamic game model is given ，the players respectively are attacker ，accident and defender.The main elements of dynamic game are explained.A new mixed strategy Nash equilibrium theory is brought forward on the basis of classical Nash equilibrium.The expression of Nash equilibrium is no longer a qualification but a result led to values ，which brought the concept of approximation.At last ，the given model and algorithm are applied to a real network ，the experimental results show that the model and algorithm are feasible and effective.Key words ：

network survivability ，strategy selection ，dynamic game ，nash equilibrium ，particle swarm algorithm

0引言计算机网络在金融、医疗、交通、军事、通信等领域发挥重大作用的同时，也遭受着来自各方面的威胁。各种网络安全、生存技术被开发以提高系统抵御威胁的能力。已有的可生存技术有IP 重路由、服务动态配置、冗余、备份等［1］。但这些技术主要是针对威胁的、被动的、孤立的防御策略，没有形成统一战线；依赖人为选取策略，时效性低，也没有综合

考虑成本因素；且部分技术功能交叉，造成了资源

的浪费［2］。总之缺乏一套行之有效的统一调配机制

使得这些技术的功能得到最大发挥。网络生存防御

策略优化配置算法，是从策略层面考虑的生存防御

措施，能够利用已有的安全及可生存性技术，动态

优化配置网络的各种生存资源，有效提高网络的主

动防御能力［3-4］。

文献［5］将故障、意外事件作为非理性攻击者

纳入到博弈体系中，与攻击者、防御者共同构成博文章编号：1002-0640（2017）11-0181-05Vol.42，No.11

Nov ，2017

火力与指挥控制Fire Control &Command Control 第42卷第11期2017年11月

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