预防性与反应性网络防御动力学是全局稳定的
密码学与安全
2016-04-01 v1 社会与信息网络
系统与控制
动力系统
物理与社会
摘要
最近提出的“网络安全动力学”(cybersecurity dynamics)方法旨在通过建模全球网络安全状态的演化，从整体视角理解网络安全。这些模型描述了各类网络防御与各类网络攻击之间的相互作用。我们研究了一类特定的网络安全动力学，其由预防性防御与反应性防御（例如过滤与恶意软件检测）对抗基于推送与拉取的网络攻击（例如恶意软件传播与“drive-by download”攻击）之间的相互作用所引起。此前已证明该动力学在参数宇宙的一个特殊区域内是全局稳定的，但关于该特殊区域之外知之甚少。本文通过证明该动力学在完整参数宇宙（即动力学总是收敛到唯一均衡）内是全局稳定的，解决了该领域的一个开放问题。我们讨论了这一理论结果的网络安全意义与启示。我们还证明，除一个特殊参数区域外，该动力学指数收敛到均衡，而在该特殊参数区域下，动力学多项式收敛。由于计算均衡通常困难，我们提出了均衡的新界，并通过数值表明这些界比文献中提出的更紧。
引用
@article{arxiv.1602.06807,
title = {Preventive and Reactive Cyber Defense Dynamics Is Globally Stable},
author = {Ren Zheng and Wenlian Lu and Shouhuai Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.06807},
year = {2016}
}