[发明专利]一种基于博弈论的移动目标防御最优防御策略选取的方法

权利要求书

1.一种基于博弈论的移动目标防御最优防御策略选取的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤(1)建立攻防博弈模型；

步骤(2)攻击者选择攻击策略；

步骤(3)防御者观察到攻击策略，攻防双方计算收益；

步骤(4)精炼贝叶斯均衡求解得出最优防御策略；

步骤(1)包括如下步骤：

1-1.定义攻防博弈模型；

1-2.定义攻防收益量化；

步骤1-1具体为：基于不完全信息动态博弈建立博弈模型，模型使用七元组(N，Θ，A，D，P，U，)描述，七元组分别对应博弈参与者、参与者的类型空间、攻击策略集、防御策略集、先验概率集合、后验概率集合、收益函数集合；

步骤1-2具体为：定义攻击成本AC；防御成本DC：由防御者转移攻击面成本ASSC、负面影响成本NC、和攻击识别成本AIC三部分组成；系统损失代价SLC，表示某类攻击对目标资源的损害程度，通常使用目标资源重要程度Criticality、攻击致命度AL和安全属性损害SAD进行描述；IDS误判率P_nk，P_nk为将攻击策略a_w误判为a_j的概率集合；因此我们可以得到误判概率矩阵E(P)

误判损失函数λ(θ_i，d_h)，表示当攻击类型为θ_i，采取防御策略为d_h时的所带来的损失，可以用防御损失矩阵E(d)表示，记为

防御策略风险DSR为防御者采取防御策略时给系统带来的风险，计算公式为：

综合以上定义可得：

攻击者收益计算公式为：

U_a(θ_i，a_j，d_h)＝SLC(a_j)+DC(d_h，θ_i)-AC(a_j，θ_i)

防御者收益计算公式为：

U_d(a_j，d_h，θ_i)＝SLC(a_j)+AC(a_j，θ_i)-DC_h-DSR(θ_i，a_j，d_h)。

2.根据权利要求1所述的基于博弈论的移动目标防御最优防御策略选取的方法，其特征在于步骤(3)包括如下步骤：

3-1.防御者根据观察到的攻击策略计算后验概率；

3-2.攻防双方计算各自收益；

步骤3-1具体为：防御者根据观察到的攻击策略计算后验概率，根据贝叶斯法则计算后验概率，后验概率计算公式为：

步骤3-2具体为：攻防双方计算各自收益；

攻击者收益计算公式为：

U_a(θ_i，a_j，d_h)＝SLC(a_j)+DC(d_h，θ_i)-AC(a_j，θ_i)

防御者收益计算公式为：

U_d(a_j，d_h，θ_i)＝SLC(a_j)+AC(a_j，θ_i)-DC_h-DSR(θ_i，a_j，d_h)

通过攻防收益公式可计算出第一阶段的攻防博弈树。

3.根据权利要求2所述的基于博弈论的移动目标防御最优防御策略选取的方法，其特征在于步骤(4)根据步骤(3)中的攻防博弈树，通过精炼贝叶斯均衡求解得出最优防御策略，分别包含混同均衡解和分离均衡解，防御者推断最优防御策略d^*(a_j)，即通过计算：

攻击者推断最优攻击策略a^*(θ)，攻击者θ预见到防御者会观察到自己的攻击策略a_j的基础上，选择最优策略d^*(a_j)，故选择最优攻击策略a^*(θ)，使自己的博弈收益期望U_a取最大值，即通过计算

精炼贝叶斯均衡求解，针对不同的攻击策略，均选择使自己收益最大化的策略，那么均衡解中的防御策略即为最优防御策略。