随着互联网技术的发展和普及,网络在给人类带来极大便利的同时,网络攻击的目的、技术手段也变得更加多样,从而导致网络攻击愈加难以预测。被动预测已经不能满足网络攻击防御的需求,主动预测成为现今网络防御发展的主要方向。本文在现有网络攻击预测模型研究基础上,提出了一种攻击图模型NAPG。该模型引入攻击增益,对攻击行为进行可行性分析,消除冗余路径,提高攻击图中节点可达概率计算的准确度。除此之外,NAPG模型又将攻击增益引入到攻击路径和攻击图的评估预测中,提高评估预测指标的全面性。本文的主要工作及创新如下:(1)针对攻击行为难预测问题,本文提出八元组模型NAPG。NAPG模型具有以下特点:可以清晰地展现出资源节点和攻击节点间的关联关系;通过基于漏洞利用的攻击成本和攻击收益,直观地反应出攻击行为的可行性;通过PROFIT矩阵,清楚地表示出攻击行为节点间的偏序关系和攻击行为的攻击增益。(2)针对网络中冗余路径造成攻击图中节点可达概率计算不准确的问题,本文提出Afa-Alg算法。Afa-Alg算法根据策略调节系数Δ来调节网络安全敏感度,对攻击图中的攻击行为进行可行性分析,有效地消除冗余路径,提高了攻击图中节点可达概率计算的准确度。(3)针对攻击路径和攻击图评估预测指标单一问题,本文将攻击增益引入到评估预测指标中。通过将攻击增益与路径可达概率结合,利用PPC-Alg算法实现对攻击路径评估预测。并且,将攻击增益引入到攻击图的评估预测中,提出APG(G _i)和AAG(G _i)指标,利用AME-Alg算法来对攻击图进行评估预测。