一种用于设计安全互联物联网基础设施网络的动态博弈方法

新兴的物联网（IoT）应用利用泛在连接与大数据，正推动着万物智能倡议的实现。物联网赋能的基础设施天然具有多层系统架构，包含叠加或底层设备网络及其共存的基础设施网络。这两个异构互联网络间不同组件的连通性在传递实时信息与确保高水平态势感知方面起着重要作用。然而，由于通信的无线特性，物联网赋能的基础设施面临网络威胁。因此，在存在对手的情况下维持网络连接是基础设施网络运营商的关键任务。在本文中，我们建立了一个包含两名网络运营商与一名攻击者的三人三阶段动态博弈框架，通过分配有限资源来刻画多层互联基础设施网络的安全设计。我们使用子博弈完美纳什均衡（SPE）来表征顺序行动下参与者的策略。此外，我们通过与两名网络运营商可协调时的团队最优解对应情形比较，评估均衡网络的效率。我们进一步设计了一种可扩展算法以指导均衡物联网赋能基础设施网络的构建。最后，我们使用战场物联网（IoBT）这一新兴范式下的案例研究来佐证所得结果。