编辑推荐：
在相依网络环境下，攻防资源受限，节点故障跨网传播增加了博弈复杂性。研究人员建立框架将其转化为双策略混合博弈模型，分析攻防资源配置策略。结果显示，攻防双方常形成战略追逐逃避模式，耦合强度影响策略稳定性。该研究为相依网络安全分析和决策提供参考。
随着科技飞速发展，各类系统规模不断膨胀，功能联系愈发紧密，关系也变得错综复杂，网络特性日益凸显。就像交通、电力、供水和通信等基础设施系统，它们在社会生活中扮演着至关重要的角色，任何一处故障都可能引发严重后果。而且，这些系统并非孤立存在，而是相互依存。比如电力网络中的发电站为通信网络的设备供电，通信网络又保障发电站的控制指令正常传输，这种相互依赖关系使得故障能够在不同网络间传播，导致网络故障呈现非线性效应，大大增加了网络的脆弱性。在这样的背景下，如何在有限的攻防资源约束下，运用博弈分析来制定有效的攻防策略，成为网络安全领域亟待解决的关键问题。
为了深入探究这一难题，来自未知研究机构的研究人员开展了关于相依网络攻防博弈的研究。他们建立了一个创新框架，将复杂网络上的攻防博弈转化为双策略混合博弈模型，以此寻找攻防资源的最优分配策略。研究发现，在多数情况下，除非攻防双方的总资源投入存在显著差异，否则双方会形成战略追逐和逃避模式。同时，耦合强度的增加有助于促进双方策略的稳定性，但渗流现象的出现会极大地增加防御方的防御难度。这一研究成果对于相依网络的安全分析意义重大，能够为政府决策提供有力支持，发表于《Expert Systems with Applications》。
在研究方法上，研究人员首先构建了相依网络模型（G=(GA,GB,EAB)），明确了子网GA=(VA,EA)和GB=(VB,EB)的节点和边的关系 。通过理论分析，依据成本效益比（CER）来探讨攻防双方在有限资源下选择攻击和防御节点的策略。为了验证理论分析，研究人员构建了具有特定拓扑特征（N=M=1000，PA(k)～k?2.45，PB(k)～k?2.45）的网络进行模拟实验，多次独立模拟取平均值以处理随机效应。
研究结果
- 攻防博弈模型构建：研究人员将相依网络攻防博弈转化为双策略混合博弈模型，考虑了强（弱）依赖结构的影响，使攻击者能寻找高价值节点（HVNs）和等值节点（EVNs）间的最优资源分配比例。这种模型构建为后续分析提供了有效框架。
- 防御策略的极端性：依赖结构的故障特性导致防御者在高价值节点（HVNs）资源分配上呈现两种极端情况，要么完全不投入，要么完全投入。这一发现揭示了防御策略在特定条件下的独特性。
- 资源投资和耦合强度的影响：研究分析了资源投资和耦合强度对均衡解的影响。结果表明，在多数情况下，攻防双方会形成战略追逐逃避模式，而耦合强度的增加能促进双方策略的稳定性。
- 渗流现象的影响：通过二分图模型描述耦合边形成依赖结构的过程，研究发现渗流现象出现前，网络中有大量小规模依赖结构，高价值节点（HVNs）中每个节点的 CER 较小且差异不显著；渗流现象出现后，防御难度大幅增加。
研究结论与讨论
该研究深入剖析了相依网络上的攻防博弈，建立的双策略混合博弈模型为研究攻防资源配置提供了新视角。研究结果对于理解网络安全机制具有重要意义，在实际应用中，能够帮助相关部门制定更合理的网络安全防御策略，提高网络的安全性和稳定性。同时，研究中发现的渗流现象对防御难度的影响，也为进一步研究网络脆弱性提供了方向。这一研究成果不仅丰富了网络安全领域的理论知识，还为实际网络安全防护和政府决策提供了切实可行的参考依据，推动了网络安全研究的发展。
