基础设施网络保护与恢复的动态博弈分析与设计

基础设施网络容易受到网络攻击和物理攻击。构建安全且具弹性的网络系统对于提供可靠且可信赖的服务至关重要。为此，我们建立了一个两人三阶段博弈框架，以刻画基础设施保护与恢复阶段的动态过程。具体而言，基础设施网络设计者的目标是在攻击前后保持网络连通，而对手则旨在通过破坏一组链路来断开网络。在创建和移除链路均需成本的情况下，双方旨在最大化其效用并最小化成本。在本文中，我们使用子博弈完美均衡（SPE）的概念来刻画网络防御者和攻击者的最优策略。我们根据系统参数显式推导了 SPE。最后，我们使用面向灾后恢复的 UAV 通信网络案例研究来验证所得到的分析结果。