随着计算机技术的进步与发展,各种网络攻击屡见不鲜,严重影响社会的稳定和发展,网络安全已成为备受关注的话题。伴随着网络攻击技术趋于自动化、智能化以及攻击手段的不断提高,传统的网络安全防御技术如网络防火墙、数据加密、安全扫描以及入侵检测等技术具有静态、被动的特点,难以有效应对日益复杂的网络攻击,进一步加剧了攻击与防御之间不对称的局面。为解决这个问题,移动目标防御技术成为网络安全领域的研究热点。移动目标防御作为改变防御方被动局面的革命性技术之一,通过动态随机改变目标的位置和属性以躲避攻击,极大增加了攻击者的攻击成本,提高系统的防御能力。本文的主要研究内容如下:1.针对移动目标防御系统集中式控制架构的安全瓶颈问题,从区块链技术去中心化、不可篡改的特点中受到启发,提出基于区块链的移动目标防御系统模型。模型系统内各节点通过共识机制竞争获得控制权,从而实现系统无中心的自动化运行。对模型的防御策略进行研究,针对服务器在服务过程中易遭受到截获攻击和拒绝服务攻击的问题,提出一种基于复合混沌序列的端址跳变策略,通过动态改变服务主机的IP地址和端口号,增大攻击的难度;并为了增加跳变图案的随机性,将混沌序列引入到跳变图案,增加攻击者破解跳变图案的难度。针对系统固有漏洞易受到攻击者利用的问题,采用平台多样化动态迁移策略,通过伪随机地变换服务系统的运行平台及配置,增加攻击者的入侵成本。2.针对移动目标防御系统安全和开销的平衡问题,设计了一种基于信息熵的跳变模式选取策略。根据异常流量的特点,以熵值的变化来预测当前的网络状态进而选取多样异构的跳变模式,使系统的安全性和成本之间达到平衡的局面。3.基于上述模型设计并实现了基于区块链的移动目标防御系统,并针对系统的有效性及安全性进行理论分析以及原型实验测试。实验结果表明本文提出的基于区块链的移动目标防御系统可有效抵御截获攻击、仿冒攻击以及拒绝服务攻击等多种网络攻击,验证了系统的有效性和安全性。