云物联网中分布式拒绝服务防御的博弈策略研究

在云计算与物联网（Cloud of Things, CoT）融合的时代背景下，网络攻击尤其是分布式拒绝服务（Distributed Denial of Service, DDoS）威胁日益突出。本文针对CoT架构中的安全挑战，提出了一个创新的游戏理论模型来探讨如何有效地防御DDoS攻击，确保数据传输的顺畅性。 在CoT基础设施中，无线传感器网络和物联网设备产生的海量数据通过智能网关（Smart Gateway, SG）传输到云端。然而，IoT接入点与SG之间的带宽成为影响信息传输效率的关键瓶颈。为了优化这一环节，本文关注的核心问题是设计一种策略，既能降低攻击者利用最少数量的恶意设备消耗带宽资源，又能减少防御方因误报而产生的资源浪费。 在这个游戏理论模型中，攻击者被设定为一个寻求在给定时间内最大限度占用带宽资源，同时保持设备能耗最低的角色。他们追求的是最大化攻击效果，但同时要最小化设备的物理损耗。另一方面，防御者的目标是识别和阻止这些攻击行为，尽可能地减少误报，降低系统的响应成本和能源消耗。 作为非合作且重复不完全信息博弈，这种模型考虑了双方策略选择的动态性和信息不对称性。攻击者可能采用各种复杂的攻击策略，如流量洪泛、SYN洪水等，而防御者则需要通过学习和适应来提升检测和防御能力，例如采用机器学习算法进行异常行为分析，或者实施基于行为的防御策略。 通过深入分析这个模型，研究者揭示了在CoT环境中如何通过动态调整防御策略，如设置阈值、实施动态资源分配以及联合学习等方法，来达到最佳的防御效果。同时，这也强调了在保证网络安全的同时，兼顾能源效率的重要性，因为持续的高能耗不仅会增加成本，也可能对环境造成负面影响。 本文的研究成果为CoT环境下的DDoS防御提供了新的视角和策略，有助于构建更加健壮和可持续的网络架构，保障物联网和未来互联网的正常运行。