基于博弈模型的入侵檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的入侵檢測(cè)研究很少考慮網(wǎng)絡(luò)用戶的意愿和行為規(guī)律，對(duì)攻擊動(dòng)機(jī)缺乏解釋。這造成現(xiàn)有的入侵檢測(cè)部署缺乏針對(duì)性，誤判和漏判概率非常高，因此有必要引入新的研究方法和理論對(duì)攻擊行為規(guī)律進(jìn)行研究。博弈論是研究在相互依存條件下如何進(jìn)行理性決策的理論，該理論認(rèn)為一個(gè)人的理性決策必定建立在預(yù)測(cè)其他人的理性反應(yīng)基礎(chǔ)之上?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶之間相互影響的特點(diǎn)使得博弈論可以為網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)研究提供所需的數(shù)學(xué)框架。本文運(yùn)用博弈理論為網(wǎng)絡(luò)用戶和安全系統(tǒng)的行為建立

2、模型，并以無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)(Ad hoc)為背景，研究相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)和實(shí)施入侵檢測(cè)所需要的關(guān)鍵技術(shù)(如報(bào)文取樣技術(shù)、檢測(cè)部署技術(shù)和檢測(cè)參數(shù)調(diào)整技術(shù)等)。
　　 各個(gè)局部的安全性相加并不能等于網(wǎng)絡(luò)的整體安全，互聯(lián)網(wǎng)需要自上而下的整體安全研究，部署安全措施時(shí)考慮安全體系結(jié)構(gòu)問(wèn)題具有積極的意義。在網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)的研究中，首先提出基于分層的網(wǎng)絡(luò)安全參考模型LNSA，對(duì)LNSA進(jìn)行構(gòu)件化描述并探討了基于INSADL語(yǔ)言對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全體

3、系結(jié)構(gòu)進(jìn)行形式化分析的方法。接著運(yùn)用隨機(jī)Petri網(wǎng)對(duì)LNSA進(jìn)行描述，并運(yùn)用隨機(jī)高級(jí)Petri網(wǎng)及同構(gòu)馬爾可夫鏈來(lái)求得穩(wěn)定狀態(tài)下的狀態(tài)概率。根據(jù)模型中的穩(wěn)態(tài)概率，對(duì)不同情況下網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的安全性進(jìn)行評(píng)估。
　　 引入靜態(tài)非合作博弈理論對(duì)無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文取樣技術(shù)進(jìn)行研究，建立靜態(tài)非合作博弈模型，論證模型中納什(Nash)均衡點(diǎn)的存在性和唯一性。并設(shè)計(jì)了分布式動(dòng)態(tài)報(bào)文取樣算法和集中式增量報(bào)文取樣算法，分別討論了其取樣性能和通

4、信耗費(fèi)，指出了進(jìn)一步改進(jìn)算法的可能性。引入Stackelberg博弈理論來(lái)構(gòu)建報(bào)文取樣博弈模型，論證了博弈模型中的Stackelberg均衡點(diǎn)的存在和唯一性，并根據(jù)單純形法設(shè)計(jì)了入侵報(bào)文取樣算法和等價(jià)的簡(jiǎn)化算法，以及入侵報(bào)文注入算法。將貝葉斯博弈理論引入到檢測(cè)部署技術(shù)研究中，首先建立單博弈周期的入侵檢測(cè)博弈模型，然后拓展到多博弈周期，每個(gè)博弈周期運(yùn)用貝葉斯公式修正網(wǎng)絡(luò)用戶的信念，形成了基于貝葉斯博弈理論的入侵檢測(cè)博弈模型。論證了模型中完

5、美貝葉斯均衡的存在性，并設(shè)計(jì)了基于貝葉斯博弈的入侵檢測(cè)算法。研究無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)中的入侵檢測(cè)參數(shù)調(diào)整技術(shù)，運(yùn)用貝葉斯博弈理論及完美貝葉斯均衡的方法，設(shè)計(jì)入侵檢測(cè)時(shí)間間隔調(diào)整算法和基于回退機(jī)制的入侵檢測(cè)參數(shù)修正算法，使得入侵檢測(cè)系統(tǒng)能夠有效地針對(duì)網(wǎng)絡(luò)攻擊行為的變化調(diào)整入侵檢測(cè)參數(shù)，能夠?qū)Πl(fā)生變化的攻擊行為進(jìn)行有效的檢測(cè)。
　　 此外，論文通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分別對(duì)所提出的算法進(jìn)行了分析和驗(yàn)證，并對(duì)論文進(jìn)行了總結(jié)，指出了不足以及將來(lái)的研究方向