[发明专利]基于双向信号博弈的主动防御策略选取方法及装置

说明书

本发明属于网路安全领域，特别涉及一种基于双向信号博弈的主动防御策略选取方法及装置，该方法包含构建双向攻防信号博弈模型分析双向攻防信号传递过程；信号发送者释放信号，信号接收者接收信号；求解双向信号博弈均衡，防御方依据自身角色和博弈均衡确定主动防御策略。本发明通过双向信号传递机制更加准确地表征了攻防策略对抗过程，更加贴近网络攻防实际，对于动态不完全信息条件下的主动防御策略选取问题，具有较好的理论参考价值和实践指导意义。

技术领域

本发明属于网路安全领域，特别涉及一种基于双向信号博弈的主动防御策略选取方法及装置。

背景技术

网络信息技术飞速发展，万物泛在互联；但网络安全事件层出不穷，以防火墙、入侵检测和防病毒软件等为代表的防御技术，基于先验知识和攻击特征实施“被动响应”式防御，难以及时有效应对新型复杂网络攻击。防御方如能通过预测攻击方行动，主动选取针对性防御策略，扰乱或阻断攻击进程，实现己方收益最大化，则可称为主动防御。网络安全本质在攻防两端对抗。防御效能不仅取决于自身行动策略，还受攻击方行动策略制约和影响。如何在信息受限的对抗环境下选取最优主动防御策略是亟需解决的关键问题。

信号博弈是典型的不完全信息动态博弈。它通过信号传递描述局中人策略交互过程，适用于研究主动防御策略选取问题。但是，目前研究均将网络攻防过程假定为单向信号传递，通过指定攻击方(或防御方)为信号发送者，另一方为信号接收者，对攻防过程进行建模分析。然而，在实际的网络攻防过程中，攻击方和防御方会发生一系列策略交互，攻防双方一般既是信号发送者，同时也是信号的接收者。如果将信号发送者发送信号看作是“刺激”，则信号接收者选择应对策略是“反应”。防御方和攻击方在双向持续的“刺激-反应”中，不断调整优化各自策略，动态推进攻防博弈演化。因此，在网络攻防中博弈信号应当是双向的机制。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双向信号博弈的主动防御策略选取方法及装置，通过双向信号传递机制更加准确地表征了攻防策略对抗过程，更加贴近网络攻防实际，对于动态不完全信息条件下的主动防御策略选取问题，具有较好的理论参考价值和实践指导意义。

为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供了一种基于双向信号博弈的主动防御策略选取方法，包含：

构建双向攻防信号博弈模型分析双向攻防信号传递过程；

信号发送者释放信号，信号接收者接收信号；

求解双向信号博弈均衡，防御方依据自身角色和博弈均衡确定主动防御策略。

进一步地，网络攻防对抗具有动态性和持续性，攻击方和防御方序贯行动，一方在观测到另一方所释放的信号后，依据观测结果选择行动策略。

进一步地，双向攻防信号传递过程包括初始配置和动态对抗；

初始配置，防御方为信号发送者，攻击方为信号接收者，防御方释放信号，攻击方观测到该信号，修正对防御方类型的先验判断，选择攻击策略；

动态对抗，攻防双方在信号发送者和信号接收者角色之间不断转换，每阶段均由基本信号博弈组成，博弈终止条件是攻击方停止攻击行为，不再释放信号。

进一步地，基本信号博弈过程是，信号发送者释放信号，信号接收者观测到该信号后，使用Bayes法则，由先验概率得到后验概率，然后选择行动策略。

进一步地，针对实际网络对抗过程攻防信号的双向传递影响机制，构建双向攻防信号博弈模型，双向攻防信号博弈模型通过十元组表示：其中，N表示局中人空间，Θ表示类型空间，H表示信号空间，T表示博弈阶段数，σ表示欺骗信号衰减因子，ξ表示收益折现因子，S表示策略空间，P表示先验概率空间，表示后验概率空间，U表示收益空间。