关键基础设施网络上的安全问题给现代社会的经济和生活造成巨大威胁,比如电网遭受破坏造成停电事故,交通灯被篡改导致交通事故。相关安全部门可以通过加固基站网络干线、安装网络入侵检测系统等调度防御资源的方式进行防御,以增强网络的抗毁性和可恢复性。但防御资源是有限的,面对智能化和自适应化的攻击者,选取防御资源调度策略时还应充分考虑攻击者的响应策略,攻防博弈模型可以用来刻画关键基础设施网络中的防御资源调度问题。近年来,基于攻防博弈的网络防御资源调度策略求解研究有了新的发展,如利用双人零和博弈求解防御资源调度策略。但现有研究面临以下挑战:第一,需要在资源受限条件下考虑策略的组合优化问题;第二,防御者和攻击者的策略空间会随着网络规模的增大呈指数增长,需要更高效的求解算法。因此,如何高效求解关键基础设施网络防御资源调度策略是该领域当前亟需解决的核心问题。基于上述研究背景,本文针对两种不同的攻防问题场景,分别了建立攻防双层博弈模型和防-攻-防三层顺序博弈模型,并提出了对应的求解算法,主要贡献如下:（1）针对现有研究无法解决在大规模网络上考虑全策略空间计算博弈均衡的问题。首先,建立一个攻防双层零和博弈模型,使用最大连通子图大小构造收益函数。并利用双模块框架,提出一种基于贪心搜索的近似求解算法,能在大规模网络的全策略空间中高效求解动态防御资源调度策略。最后在两种不同规模网络中进行实验模拟,通过与基于度、介数等防御资源调度策略进行对比,并与基于度、介数等攻击方式对抗,发现本文近似算法求解的混合防御资源调度策略能够使防御者始终保持较高的收益,相比于其他策略的平均收益提升159.89%。（2）针对攻防双层博弈模型可应用场景有限,及现有三层博弈模型研究只关注优化系统运行成本的问题。首先,建立一个防-攻-防三层顺序博弈模型,将网络最大连通子图大小的变化率作为优化目标。并针对纯策略和混合策略两种攻击模式,分别提出基于策略枚举的精确求解算法和基于启发式搜索的近似求解算法,以应用于不同规模网络。最后在两种规模的网络上进行实验,结果表明,本文模型和算法求解得到的防御资源调度策略明显优于其他纯策略方案,对网络的防御效果相比于其他纯策略均值提升246.51%,能有效保护网络结构的连通性。