基于R-中斷的網(wǎng)絡(luò)防御保護模型研究
本文關(guān)鍵詞:基于R-中斷的網(wǎng)絡(luò)防御保護模型研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:有關(guān)供給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵設(shè)施防御保護的研究,主要關(guān)注三個方面的問題:(1)設(shè)施選址,即如何確定初始網(wǎng)絡(luò);(2)識別關(guān)鍵設(shè)施,即在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中,哪一個或幾個設(shè)施點中斷對整個系統(tǒng)運行造成的損失最大,該設(shè)施點即為關(guān)鍵設(shè)施;(3)分配有限的防御保護資源,由于現(xiàn)實社會中,防御保護資源總是有限的,不可能保護系統(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)施點,那么如何分配有限的防御資源,使得系統(tǒng)遭到攻擊后,整體運行代價最小,以達到資源的優(yōu)化配置。本文將復(fù)雜的供給系統(tǒng)簡化為一個由若干設(shè)施點、若干需求點和特定服務(wù)路徑組成的一般網(wǎng)絡(luò),采用P-中值模型進行設(shè)施選址,從而得到初始網(wǎng)絡(luò),在此基礎(chǔ)上,進行關(guān)鍵設(shè)施的防御保護研究。將供給系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的管理者稱為防御方,隨機和蓄意攻擊稱為破壞方,使用Stackelberg博弈分析防御方和破壞方的關(guān)系。首先,防御方作為上級,在對破壞方進行分析和預(yù)測后,事先確定防御策略,最小化系統(tǒng)受到攻擊后的運行代價。破壞方作為下級,對防御策略打探了解后,確定攻擊策略,最大化網(wǎng)絡(luò)受到攻擊后的運行代價。本文用需求點和設(shè)施點之間的加權(quán)距離之和表示網(wǎng)絡(luò)運行代價。本文提出了一種新的防御資源和破壞資源的量化方法,即將有限的防御資源量化為防御單元的個數(shù),可在一個設(shè)施點處布置一個或幾個防御單元,將有限的破壞資源量化為攻擊的次數(shù),可對一個設(shè)施點進行一次或幾次攻擊。并考慮了單個防御單元成功攔截一次攻擊的概率,以及設(shè)施點遭到攻擊中斷后,原由它服務(wù)的需求點變更設(shè)施點時產(chǎn)生的額外費用消耗,建立了基于R-中斷的關(guān)鍵設(shè)施防御保護模型。并進行了算例分析,通過對比無防御時的最佳攻擊策略和防御方和破壞方博弈后的最佳防御策略,進一步證明了本文研究的科學(xué)性和必要性。此外,計算結(jié)果還表明考慮防御成功概率和變更設(shè)施點時的額外消耗這兩個參數(shù),均能有效影響防御方最佳防御策略的制定:防御成功概率的大小決定了是追求最大化保護設(shè)施的個數(shù),還是將有限防御資源集中到少數(shù)關(guān)鍵設(shè)施點上;額外消耗這一參數(shù)導(dǎo)致了最佳防御策略的調(diào)整。這對現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)的管理者有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】:供給網(wǎng)絡(luò) P-中值模型 攻防博弈 設(shè)施防護
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:O225;N94
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-21
- 1.1 研究背景及意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
- 1.2.1 設(shè)施選址綜述12-15
- 1.2.2 設(shè)施中斷綜述15-16
- 1.2.3 設(shè)施防護綜述16-18
- 1.3 本文研究的主要內(nèi)容和技術(shù)路線18-19
- 1.3.1 主要研究內(nèi)容18-19
- 1.3.2 技術(shù)路線19
- 1.4 本章小結(jié)19-21
- 第2章 理論和模型基礎(chǔ)21-33
- 2.1 設(shè)施與設(shè)施規(guī)劃21-22
- 2.1.1 設(shè)施21
- 2.1.2 設(shè)施規(guī)劃21-22
- 2.1.3 設(shè)施選址22
- 2.2 網(wǎng)絡(luò)攻防關(guān)系分析22-23
- 2.3 Stackelberg博弈23-25
- 2.4 網(wǎng)絡(luò)攻防與博弈論對應(yīng)關(guān)系25
- 2.5 基礎(chǔ)模型介紹25-32
- 2.5.1 P-中值模型26-27
- 2.5.2 關(guān)鍵設(shè)施識別模型27-29
- 2.5.3 設(shè)施防御保護基礎(chǔ)模型29-32
- 2.6 本章小結(jié)32-33
- 第3章 基于R-中斷的關(guān)鍵設(shè)施防御保護模型33-40
- 3.1 問題描述與分析33-35
- 3.2 模型建立35-38
- 3.3 模型求解流程38-39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第4章 算例分析40-54
- 4.1 算例求解40-44
- 4.2 攻防策略分析44-48
- 4.2.1 攻擊策略分析44-46
- 4.2.2 防御策略分析46-48
- 4.3 參數(shù)w的影響分析48-51
- 4.4 參數(shù)γ的影響分析51-52
- 4.5 本章小結(jié)52-54
- 結(jié)論54-56
- 致謝56-57
- 參考文獻57-61
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果61
【參考文獻】
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本文編號:372261
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