天地一体化网络以天基网络为核心,地基网络为基础,延伸至空基、海基,实现网络空间的全方面覆盖与数据交互,在通信、遥感、导航等领域占据着重要的战略地位。然而,天地一体化网络由于具有信道开放、高度动态变化、间歇链路等特征,因此面临着诸多安全挑战。为提升天地一体化网络的安全防御能力,有必要构建天地一体化网络仿真测试床,一方面可对存在的安全风险进行评估,另一方面可对网络安全新技术进行测试与验证。天地一体化网络具有结构复杂且高度动态变化、用户规模庞大且行为多样等特点,这给天地一体化网络仿真与安全评估带来了诸多挑战。具体体现在:一方面,如何基于有限计算资源仿真出大规模高度动态变化的仿真场景,另一方面,如何基于多源且规模庞大的仿真原始数据形成体系化的定量评估。本文致力于上述问题的解决,重点研究了天地一体化网络用户行为仿真与安全评估技术,具体内容如下:1)针对天地一体化网络具有的高度动态变化、用户规模庞大且行为多样的特点,结合虚拟化技术在仿真规模以及逼真性方面的优势,设计了基于云平台的天地一体化网络用户行为仿真架构。基于该架构,提出了用户动态接入仿真方法,通过仿真过程动态实时监控以及动态路由收敛技术,实现了用户行为接入的高度动态仿真;构建了用户行为仿真模板,通过针对各类用户行为的差异化描述,实现了用户行为的多样化仿真;提出了群体用户行为仿真方法,通过虚拟IP地址扩展技术以及群体用户行为模型加载技术,实现了群体用户行为的可扩展、高逼真仿真;提出了高性能并发通信仿真方法,通过优化服务端/用户端的并发通信流程,提升了仿真吞吐量。实验表明:该架构可以实现动态、多样、大规模、高并发的天地一体化网络用户行为仿真,在用户行为大规模并发仿真方面,相较于传统的仿真方法,仿真时间开销降低了15.67%。2)针对天地一体化网络安全的体系化量化评估需求,提出了一种基于网络仿真的天地一体化网络安全评估架构。基于该架构,首先,从系统资源类、通信质量类、卫星网络类等层面,设计了天地一体化网络安全评估指标体系;接着,以指标体系为牵引,研究了面向多类别指标的原始仿真数据采集方法,实现了对多源且规模庞大的原始数据的高性能采集;最后,结合博弈论综合权重求解思路,设计了基于模糊层次分析法和变异系数法的网络安全评估模型,实现了对网络安全事件的量化评估。实验表明:该架构能有效采集多样化的原始仿真数据,在采集性能方面,相较于数据包采集方案,最多能提升性能35.76%;同时,所提出的网络安全评估模型符合网络安全事件规律,能够有效满足天地一体化网络安全评估的需求。3)基于1)、2)的研究内容,设计并实现了天地一体化网络用户行为仿真与安全试验平台。该平台以Open Stack作为基础平台,融合了面向天地一体化网络的用户行为仿真以及网络安全技术,并设计了场景自动化部署、消息格式统一化、数据远程存储以及数据可视化展示等模块,提升了平台的易用性。基于该平台,搭建了典型的天地一体化网络仿真场景,并对大规模用户行为仿真进行性能测试以及网络安全试验验证。