随着信息技术的高速发展,网络环境愈发复杂,网络系统中存在的各种威胁和对抗冲突导致网络系统的安全形势日益严峻。研究表明网络攻防已成为网络系统中各方对抗的主要形式,确保网络系统安全的关键在于制定科学有效的防护策略。为了有效应对系统面临的蓄意攻击风险,本文通过构建动态攻防博弈模型研究系统的最优防御策略。所构建的模型针对防御者采取的不同防御措施进行综合分析,在防御者的资源有限的条件下,最小化系统遭受攻击时被破坏的概率。本文构建的攻防博弈模型用于描述攻击者和防御者之间的博弈过程并进行攻击行为预测和最优防御策略研究。本文涉及串联、并联两种系统,保护真实目标、部署虚假目标、设置虚假情报信息、进行预防性打击四种防御措施。主要研究了串联系统中引入智能化攻防并部署虚假目标、串联系统中进行预防性打击、并联系统中进行预防性打击三种情况下的系统最优防御策略。在这个两阶段的完全信息动态攻防博弈中,防御者先行动,攻击者根据防御者的策略采取能使系统受到最大破坏的攻击策略。由于防御者已知攻击者会在第二阶段采取最大化系统损害的攻击手段,因此在研究防御者的最优防御策略时,本文采取的逆向归纳法。基于动态攻防博弈模型对防御者的最优策略进行研究时,首先进行攻防博弈模型建模,再基于构建的模型确定攻击者的最优攻击策略,然后用极小化极大算法确定防御者的最优主动防御策略,最后通过数值方法对模型中关键参数进行灵敏度分析并为防御者的决策制定提供参考。与现有攻防博弈模型相比,本文结合当前网络系统所处环境的复杂性及攻击方式的智能化构建了以下模型:智能化攻防与部署虚假目标结合的串联系统攻防博弈模型、防御者进行预防性打击与攻击者设置虚假基地相结合的串联系统攻防博弈模型、预防性打击与设置虚假基地相结合的并联系统攻防博弈模型。旨在拓展现有攻防博弈模型的建模方法,提升系统防御理论用于分析实际问题的准确性。本文研究将智能化攻防与部署虚假目标结合的串联系统、进行预防性打击与设置虚假基地相结合的串联与并联系统的最优防御策略,有望丰富系统防御领域的研究技术与方法并为相关领域的研究提供参考。