基于改进 NSGA2 算法的空间网络安全与性能优化

来源：计算机技术与发展杂志2023年第08期北京时间：

作者：苗祎璠;杜杉杉;任佳豪;刘　然;石乐义;'*

单位：1. 中国石油大学(华东) 计算机科学与技术学院,山东 青岛 266580;2. 光大国际金融中心,山东 青岛 266071;3. 中国石油大学(华东) 海洋与空间信息学院,山东 青岛 266580

摘要：在空间网络不断发展以及攻击威胁日益增加的背景下,其安全问题得到了研究人员的密切关注。 但同时,其性能开销也会增大。 为解决空间网络通信安全性、服务性能间的联合优化问题,选取机密性、完整性、可认证性作为安全程度的量化指标,选择时延作为性能指标,建立了网络安全与通信性能间的多目标优化模型。 提出了一种 ISN-NSGA2 算法和纳什议价博弈的多目标优化决策方案。 算法利用自适应锦标赛选择算子,促进种群较快收敛;运用基于拥挤熵的个体动态排挤机制代替拥挤距离一次性排挤,维持种群分布性;在得到一组非支配解后,使用合作博弈纳什议价模型进行折中决策。 在 6 个基准多目标测试函数上对算法进行了性能测试,实验结果表明解的均匀性和收敛度均得到了很好的提升。 采用该方案对模型求解,能够在适应网络安全和性能需求的情况下,从 Pareto 解集中选出使网络整体收益最大的最终决策解,有效实现两者的折中优化。

关键词：空间网络;通信安全;性能;自适应锦标赛选择;拥挤熵;动态排挤