基于博弈模型的网络脆弱性评估的研究

摘要

随着网络技术的飞速发展，信息借助于网络快速的传播。高速广域网和宽带城域网等在企业通信中得到广泛的应用，促进了现代社会中企业信息化水平的提高，增强了企业的市场竞争力。但值得人们注意的是，Internet技术和因特网得到广泛使用的同时，病毒和黑客的活动也日益猖獗，各种新的网络攻击和病毒层出不穷，给网络安全带来了前所未有的安全隐患。
　　 在任何保护措施实施之前，一个组织首先应该对他们系统中的安全风险有一个清晰的认识才是最基本的。网络脆弱性的评估是网络风险评估的重要部分。目前网络脆弱性评估已经有一些成型的技术手段，但是现有的网络脆弱性评估方法缺少考虑攻击者是智能体的这一客观实际，往往追求的是分析所有可能情况下的结果，而忽略了最可能被攻击者选取的攻击策略或攻击路径。本文根据网络脆弱性评估的需要，首先研究了网络脆弱性评估的常用方法和手段，提出了一种基于攻击效用值的网络攻击图生成方法，在考虑攻击效用值的情况下，分析攻击图的生成过程，并生成多目标网络攻击图。实验表明这种方法能够将网络攻击者选取攻击路径的可能性进行量化的计算，符合实际应用。
　　 为了进行网络信息安全的测评和主动防御，本文提出一种基于博弈理论的网络攻防模型。该模型利用攻防双方存在的博弈关系，对双方的代价和收益进行形式化描述和量化计算。通过计算得到双方的支付矩阵，利用混合策略纳什均衡求解得到攻击者可能采取的攻击路径和防御者的最优防御策略。使用混合策略的纳什均衡的求解为子算法，研究了网络攻防博弈模型的求解方法。并通过一个小的实例，介绍了该模型在小规模局域网中的模型建立、参数赋值以及求解过程，实验结果表明该算法能够计算得到应选取的最优网络防御策略，能够满足网络防御快速响应的需要。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

第2章网络安全评估技术研究

第3章基于贪心策略的网络攻击图生成方法

第4章基于网络攻防博弈的网络安全评估模型

第5章结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢