基于时间微分博弈的网络安全防御决策方法

摘要

现有的网络防御决策方法大多针对防御行动内容开展研究,忽略了网络攻防时机因素的影响,降低了安全防御的效能。在网络安全领域,关于防御时机决策的研究有限,现有大部分方法仅从时间单一维度建模分析攻防行为,缺乏对网络攻防行动的考量。文章统一考虑网络防御行动和防御时机决策问题,提出融合时间博弈和微分博弈的防御决策方法。首先,分析网络攻防行动和时机的特征,定义攻防行为和攻防时间策略。然后,借鉴传播动力学模型构建网络安全状态微分方程,分析网络节点安全状态的演化过程,在此基础上构建网络攻防时间微分博弈模型。最后,给出博弈鞍点均衡的求解方法,并依据鞍点均衡策略设计最优防御策略选取算法。文章通过仿真实验验证了模型和算法的有效性,相比已有方法,文章所提方法从行动和时间两个维度综合提升了网络防御效能。