随着全球信息化进程的加快,网络规模和技术迅速发展,伴随而来的网络安全问题也愈发严重。面对新型网络攻击手段,传统的被动防御技术无法有效地进行防护,亟需寻找新的技术加强网络防御能力。网络空间主动防御技术作为近年来兴起的诸多前沿防御技术之一,具有诸多传统被动防御技术不可比拟的优势。多变体系统作为一种具备内生安全增益的典型主动防御技术,逐渐成为人们应对网络空间未知漏洞和后门等安全威胁的有效解决方案。该系统致力于构建一种融合动态性、多样性和冗余性的多重并行协同架构,以此实现入侵的检测和容忍。尽管目前业界对多变体系统进行了大量富有成效的研究,但在其安全评估方面仍存在一些问题需要深入研究。（1）针对多变体系统多样性和安全性难以量化的问题,提出一种基于执行体属性矩阵的多变体系统多样性和安全性评估方法。首先,对于多样性的度量,对执行体进行形式化建模,将其定义为多维功能属性组成的属性矩阵;结合生物学理念的属性多样性和基于已知、未知漏洞的局部多样性,综合表征了执行体集的空间多样性。其次,对于安全性的度量,构建了基于K大数裁决的零日攻击模型与安全度量方法来计算系统被攻破的概率。最后,利用多变体系统实例验证了多样性评估方法的有效性;同时分析了多样性的影响因素,包括属性矩阵参数和多样性权重,并在此基础上评估了多变体系统多样性和攻击成功率的相关性。实验证明多变体系统多样性和安全性呈正相关,测试集中多样性最高的执行体可以降低93.12%的攻击成功率;该方法为构造高多样性的、高安全性的多变体系统提供了参考。（2）针对多变体系统关于性能和安全的服务质量（Quality of Service,Qo S）难以综合评估的问题,提出一种基于性能和安全属性加权的多变体系统服务质量评估方法。首先,对多变体系统架构进行形式化建模,将其表示为多个功能组件向量,并基于Qo S属性及权重矩阵提出了Qo S评估模型和流程。其次,使用熵权法评估了Qo S属性的重要程度,并提出多变体系统安全功能组件的Qo S增益和损耗量化方法。最后,设计并选取了影响系统性能和安全性的Qo S属性,评估了系统的Qo S值与属性权重、安全功能组件的Qo S增耗,并进一步量化了性能Qo S损耗和安全Qo S增益。实验证明多变体系统安全机制能够带来安全Qo S增益,同时也存在一定程度的性能Qo S损耗,其中,安全属性增益9.81个百分点,性能属性平均损耗9.78个百分点;该方法为构造高Qo S或低Qo S损耗的多变体系统提供了参考。（3）针对多变体系统安全风险难以动态评估和执行体自适应动态调度机制难以应用的问题,提出一种基于通用漏洞评分系统（Common Vulnerability Scoring System,CVSS）的安全风险动态评估方法与调度算法。首先,对于安全风险的评估,提出了基于CVSS的系统安全风险动态评估模型,并针对K大数裁决的多变体系统进行漏洞攻击建模。其次,以系统动态安全风险作为调度依据,提出了基于安全风险阈值以及攻击行为的动态调度算法。最后,评估了系统安全风险与攻破概率的相关性,以及算法带来的安全增益。实验证明该评估方法能够有效反映系统安全性,漏洞风险与安全性总体呈负相关;且算法能够有效提升系统的防御能力,将提高约10%-67%的抗攻击能力;该方法为构造低安全风险的、高安全性的多变体系统提供了参考。