基于不完全信息静态博弈的工控系统风险评估方法

针对目前大多数工业控制系统风险评估方法未思考防御者策略以及攻防两者之间的对抗问题,提出一种基于博弈模型的风险评估方法。通过攻击防御图模型,计算攻击收益和防御收益;建立静态贝叶斯攻防博弈模型,计算混合策略贝叶斯纳什均衡,获得攻防两者最优策略概率分布。根据信息安全风险评估的计算方法,以防御者收益和攻击者最优策略选择概率分布为基础进行风险评估计算。通过一个实例证明了该方法的可行性和有用性。

移动边缘计算网络下基于静态贝叶斯博弈的入侵响应策略研究

针对移动边缘计算环境下边缘节点资源受限、入侵过程难以被准确检测且缺乏有效应对外部入侵的入侵响应策略的问题,提出了一种适用于移动边缘计算环境的入侵检测网络结构,建立了基于静态贝叶斯博弈的入侵响应决策模型,模拟边缘节点与外部入侵者的网络交互行为,并对博弈过程中攻击者和防御者选择不同行为的概率进行了预测。入侵响应决策模型综合考虑系统资源、响应成本以及检测率、误报率和漏报率等因素,在兼顾入侵检测系统资源消耗及边缘节点隐私保护的基础上,对入侵检测系统的响应决策进行优化。实验分析了影响入侵响应决策的因素,为具体应用提供了实验依据。

基于静态贝叶斯博弈的蠕虫攻防策略绩效评估

现有蠕虫攻击策略(防护策略)评估方法没有考虑防护策略(攻击策略)变化对攻击策略(防护策略)绩效评估的影响,且防护策略评估忽视了策略实施成本.针对这种情况,构建了基于静态贝叶斯博弈的绩效评估模型(performance evaluation model based on static Bayesian game,简称PEM-SBG)以及对抗情形下的蠕虫攻防策略绩效评估方法.在模型PEM-SBG基础上提出的基于灰色多属性理论的防护策略绩效评估方法,综合考虑了成本类和收益类的多个评估属性,有助于提高评估过程的全面性.针对典型的蠕虫攻防场景.利用仿真工具SSFNet进行了模拟实验,验证了所提出的模型和方法的有效性.

基于静态贝叶斯博弈的攻击预测模型

提出了基于静态贝叶斯博弈的攻击预测模型。该模型通过模拟攻击者和防御者的攻防行为选择,能预测出理性的攻击者和防御者为最大化各自的收益会选择攻击和防御的概率。预测结果为网络安全管理员进行安全配置提供了有价值的参考依据,从而使被动的检测变为主动的有针对性的防御成为可能。最后介绍了相应的实验过程和结果分析,验证了模型的有效性。

基于静态贝叶斯博弈的风险评估方法研究

目前基于博弈论的风险评估方法大多数采用完全信息博弈模型,无法应对攻击者和防御者互不清楚对方行为的情况。基于静态贝叶斯博弈理论建立攻防博弈模型,将攻击者和防御者分为多种类型,全面地分析了博弈的贝叶斯均衡及其存在性,并结合防御者反击行为、攻击成功率对已有的策略收益量化方法进行改进。基于博弈均衡进行攻击行为可信预测,给出了风险评估算法对信息系统所存在的风险进行计算,得到系统风险值。最后,通过一个实例分析验证了模型和算法的有效性。

基于静态贝叶斯博弈的电动汽车放电电价分析

车电互联是未来对电网负荷削峰填谷的重要途径之一。合理制定电动汽车放电电价是车电互联实施的关键。作为车电互联的博弈双方,电动汽车用户和电网公司采用静态贝叶斯博弈,引入双方报价拍卖模型来制定放电电价。文章以上海市为例,计算了电动汽车在不同放电量下的放电电价取值以及双方的相应收益。研究结果表明,放电电价与放电量呈正相关,随着放电量的增加,车电互联双方的单位电能收益也会随之增加。

基于元胞自动机和静态贝叶斯博弈的WSN恶意程序传染模型

基于元胞自动机理论和静态贝叶斯博弈,研究无线传感器网络(WSN)中恶意程序的传染模型。首先,依据元胞自动机理论,建立了WSN中恶意程序的传染模型。然后,基于静态贝叶斯博弈预测恶意程序的传染行为,得到博弈双方基于贝叶斯纳什均衡(Bayesian Nash equilibrium,BNE)确定的最优行动,并将其应用到上述传染模型,从而揭示恶意程序在WSN中的传染动力学特征。研究结果表明,该模型能揭示恶意程序在WSN中的传染行为,得到各种状态传感节点的数量随时间变化的动态演化趋势,对有效抑制WSN恶意程序传染有理论指导意义。

静态贝叶斯博弈最优防御策略选取方法

针对现有基于博弈理论的网络防御策略选取方法没有考虑攻防双方策略选取能力差异对博弈过程的影响和以概率的形式给出最优防御策略导致可操作性不强的问题,提出了一种基于静态贝叶斯博弈的最优防御策略选取方法。该方法从不完全信息角度对网络攻防过程进行建模;通过收敛度对攻防双方策略选取能力的差异进行量化;在对混合策略贝叶斯纳什均衡分析的基础上,对防御效能进行量化;以防御效能为标准进行最优防御策略的选取。通过实例分析验证了所提方法的合理性和可行性。与传统基于博弈理论的策略选取方法相比,该方法更加紧贴网络实际,具有更强的可操作性。

基于静态贝叶斯博弈的SCADA系统安防策略选择

针对SCADA系统的信息安全防护策略选择,提出一种基于静态贝叶斯博弈的分析方法。通过计算各类攻击者和防御者的期望收益函数,建立系统的攻防博弈模型,给出算法求解该博弈模型的混合策略贝叶斯均衡,得到攻防双方的策略选择概率分布结果。以一个油气SCADA系统为例进行算例分析,说明所提方法的具体应用。结果表明,该方法合理可行,能得到攻防双方策略选择的预测分析结果,可为系统的信息安全风险管理人员有针对性地部署防御措施提供理论指导依据。

基于贝叶斯均衡的电力市场双边报价博弈

本文提出单个发电商和单个购电商的双边叫价的静态贝叶斯博弈模型与算法,以及当发电商与购电商采用线性策略时分析模型的贝叶斯纳什均衡解的存在性。本文的分析可为发电商和购电商在双边叫价交易中的报价行为提供指导,并为我国电力市场化改革提供理论支持。

贝叶斯博弈多目标进化算法及其收敛性分析

多目标进化算法(MOEAs)主要依靠非支配解排序推动种群搜索Pareto前沿,在种群迭代搜索前期具有较好的全局寻优性能,但进化后期易出现收敛停滞现象,影响算法对于复杂优化问题的全局寻优能力。由此提出了一种基于静态贝叶斯博弈策略的多目标进化算法(SBG-MOEA),将每个优化目标模拟为一个博弈参与者,以多次迭代中优化目标Pareto优化收敛程度映射为博弈收益,通过损益纳什均衡博弈机制驱动种群的Pareto寻优,理论分析证明了该方法具有全局收敛特性。基准测试函数的优化实验表明,与NSGA-II等经典算法相比,贝叶斯博弈策略有助于增强进化种群全局搜索能力。

基于不完全信息博弈模型的信息系统安全风险评估方法

博弈理论具有的目标对立性、关系非合作性和策略依存性等特征与网络攻防对抗过程保持一致,将博弈理论应用于网络信息安全已经成为研究热点,但目前已有的研究成果大都采用完全信息博弈模型,与网络攻防实际不符。基于此,为提高信息系统风险评估的准确性,本文构建不完全信息条件下的静态贝叶斯攻防博弈模型,将其应用于网络信息系统安全风险评估,构建相应的信息系统安全风险评估算法。通过仿真实验验证了本文模型和方法的有效性,能够对信息系统安全威胁进行科学、有效的评估。

暗标拍卖的博弈分析

对于拍卖问题的理论研究始于哥伦比亚大学的William Vickrey教授的开创性研究。在此之后,相关理论也开始展开,并结合了博弈论的理论知识。作为拍卖理论中的一个分支,暗标拍卖是指参与拍卖的竞价者在互不知道其他竞价者的报价情况下各自出价,统一时间开标,价高者中标的拍卖行为。在博弈论的理论中,暗标拍卖实际上是一个不完全信息博弈,即静态贝叶斯博弈。通过建立暗标拍卖的策略模型,并进行详细数理推导,得出在参与竞价的人数为n的情况下的最佳博弈方i的最佳报价策略。

基于静态贝叶斯博弈的建筑工程投标报价决策方法

建筑工程投标是一种带有博弈特征的竞争活动,且投标行为属于不完全信息静态博弈,其对应均衡为贝叶斯纳什均衡。采用静态贝叶斯博弈理论,从业主、投标方、竞争方三个角度分析建立最优投标报价决策模型,并结合具体的工程实例进行分析。结果表明:该方法有助于各方改善投标报价结果,有利于建筑企业的造价控制及增加中标可能性。

基于双向拍卖机制的供应链回购契约研究

在非对称信息下,对报童问题进行了一定的拓展,并应用静态贝叶斯博弈的方法刻画了供应链中双方的价格制定过程;给出交易双方的线性策略空间,并从供应链利润最大化的角度,运用回购契约,实现供应链的协调。

不完全信息下的征地补偿议价模型

现行的征地补偿模式存在补偿标准过低、农民参与权缺失等缺陷,导致征地补偿问题成为征地纠纷频发和失地农民不满的焦点.在农民对征地价格具有参与权的前提下,运用不完全信息下的议价模型分析农民和地方政府交易成功的条件,并得出农民议价能力与其所获补偿之间的关系;为使农民和政府的利益总效用最大化,在交易成功的前提下,对议价模型进行了拓展.

我国银行保险合作危机与最优手续费求解

与国外发达国家相比,我国银行保险还处于“分销协议”的初级阶段,保险公司支付给银行一定的手续费来实现产品的销售。用静态贝叶斯博弈模型计算出这个手续费的博弈均衡值,从理论上证明了当前银保合作手续费过高的事实。这是目前保险公司逐渐陷入该项业务利润大幅削减甚至亏损的被动局面、造成银行保险合作危机的原因。

引入竞赛机制的政府养老服务多属性采购机制设计

政府采购部门在采购养老服务时会面临难以准确识别优质供应商、难以有效监督合约执行和难以与优质服务提供商长期合作的困扰。为此本文将竞赛机制引入多属性两阶段招标,设计最优采购机制并根据博弈理论给出最优机制下采购部的评分规则和投标者的投标策略。研究结果表明:最优机制满足显示原理,能促使投标者提供真实信息,谎报服务能力的提供商会因利润低于零而自动退出;当投标者提供真实信息时,采购部可通过评分函数有效识别出服务能力最高的投标者;竞赛机制能够激励中标者按最优机制定下的合约提供服务,且服务能力越接近激励效果越显著;采购部更想与履约能力强而非能力最高的投标者达成长期合作,但采购部可以通过调节其可容忍的信誉等级对服务能力进行约束。

求收益模糊的贝叶斯纳什均衡解的结构元方法

主要目的是利用结构元方法求解收益模糊的贝叶斯纳什均衡.首先,在原有结构元理论基础上,给出了多元模糊值函数的定义及其结构元表示;其次,给出了在混合策略下,收益模糊的贝叶斯纳什均衡的定义,并证明了其存在性定理;然后,利用结构元理论,将该博弈模型等价地转化为一个经典的博弈模型,简化了原问题的求解.最后的应用实例说明了该方法的有效性.