复杂网络成为近年来很多领域科学家研究的热点,对复杂网络的研究蕴藏着巨大的潜在应用价值,然而复杂网络所表现出的脆弱性,成为其在实际应用中的一大缺陷,尤其是在面对随机攻击、蓄意攻击、协同攻击、分布式攻击等多种复杂攻击下,复杂网络的安全性越来越受到严重的威胁,对复杂网络的防御和保护策略研究是人们现在面临的热点和难点问题之一。本文从复杂网络最基本的理论研究入手,对复杂网络的统计参数、基本模型和关键节点识别方面进行了介绍,对现有的一些典型防御和保护策略进行了概述。鉴于袭击关键节点对复杂网络起到严重破坏效果的事实,本文提出了面向关键节点的复杂网络防御和保护策略,主要从三个方面进行了研究。首先借鉴概率风险分析模型,利用拉格朗日乘数法使有限的防御资源在关键节点上优化分配,以达到最好的防御和保护效果。其次针对关键节点极易出现拥塞和高负载攻击,研究了面向关键节点进行路由优化的防御和保护策略,该策略使网络中的负载更加趋于均衡,有效地抵抗了高负载的攻击。最后提出面向关键节点增加保护链路的策略,通过围绕关键节点建立关键平衡环和关键链来提高复杂网络的鲁棒性,提高复杂网络防御蓄意攻击的能力。最后设计并实现了仿真实验平台,并对该仿真平台作了简要介绍,对其中关键部分的设计进行了详细阐述,并通过多次对比实验和结果分析,验证了所提防御和保护策略的有效性和可行性。