随着信息技术的飞速发展,网络空间安全问题日益严重。而传统的安全防御技术只有在获取攻击特征等先验知识的基础上才能生效,无法有效应对目标系统中的未知漏洞、后门等未知安全问题。网络空间拟态防御(Cyber Mimic Defense,CMD),被誉为“改变游戏规则”的革命性安全防御技术,其核心动态异构冗余(Dynamic Heterogeneous Redundancy,DHR)架构具备内生安全效应,从而能够显著提升目标系统的安全性和可靠性,使得目标系统不仅能有效抵御系统外部的攻击,还能成功应对系统内部潜在的未知漏洞、后门等安全隐患。目前,作为全新的防御技术,拟态防御的具体应用还有待进一步研究发展,论文针对拟态防御的具体应用展开研究。论文完成的主要工作如下:(1)提出一种基于拟态防御的QR码信息加密架构。QR码(Quick Response Code)作为重要的信息载体,正面临着严重的信息泄露和信息篡改等安全威胁。本文基于拟态防御技术构建了一种拟态QR码信息加密架构(Mimic QR Code,M-QR),以提升QR码的安全性。实验结果表明,新架构可大幅提高QR码的安全性,而且识别效率高,具有一定的实际应用价值。(2)提出一种针对物理访问控制的拟态防御认证方法。传统物理访问控制系统的认证方法难以应对未知漏洞后门等安全威胁,针对这一问题,本文基于拟态防御思想,以移动端二维码为接口、以动态口令为内核设计了一种拟态防御认证方法,用以提升物理访问控制系统中认证的安全性。实验结果表明,对比传统物理访问控制系统的认证方法,本文提出的具有动态异构冗余特性的新认证方法具有更高的安全性,同时,新认证方法亦能与其他认证方法组合使用。