随着基于Overlay网络的分布式应用的迅速普及，利用Overlay结构信息进行网络攻击越来越成为网络安全的一个重要威胁。与传统的攻击相比，该类攻击具有攻击效率高、隐蔽性强的特点，使得传统的防御手段难以对其进行有效控制。因此，研究有针对性的防御策略和技术对于保障网络安全具有重要意义。基于Overlay结构的网络攻击与Overlay结构特性关系密切。定量地确定二者之间的相互关系是设计有效的防御策略的前提和基础。本研究以二者之间的相互作用关系为研究对象，结合仿真实验和理论推导的研究手段，将二者之间的关系抽象成网络攻击特性、加权的Overlay结构特性、物理网络因素等三个层次的关系模型，物理网络因素的影响以Overlay权重表示。在此基础上对物理网络因素变化，对加权的Overlay结构特性以及网络攻击特性的影响进行量化分析，揭示网络攻击特性变化的内在机制，并进行相关防御策略研究。