计算机网络病毒传播过程研究(2)
时间:2018-08-21 14:31 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1 研究的意义和目的 计算机病毒凭借庞大的互联网络，更加容易的传播到世界的每一个角落，严重威胁到互联网的安全，甚至给人们带来巨大的经济损失。目前为止，人们发现的具有最为严重的破坏力的计算机病毒要数CIH病毒了，也是全世界发现的首次破坏计算机硬件的病毒。前些年曾经爆发的震荡波就是一个利用了Windows缺陷来传播的蠕虫病毒，这种病毒能让计算机崩溃，用户只能强行断电不断重启计算机。 为了更加有效地抑制计算机病毒的传播，更加深入的研究病毒在计算机网络中的传播动力学行为以及它的传播规律是非常有必要的，这有利于人们对病毒防范策略的深层次的研究。 1.2 研究概况 美国Cornell University的Strogatz及其学生Watts于1998年在杂志《Nature》上发表了一篇题为《小世界网络的集体动力学》（Collective Dynamics of ‘Small-World’ Networks）的文章，文章中引入了小世界网络模型。美国Notre Dame大学的Barabasi及其博士生Albert于1999年在杂志《Science》上发表了题为《随机网络中标度的出现》（Emergence of Scaling in Random Networks）的文章，指出复杂网络中节点的连接的度分布具有某种幂律函数的形式。目前已经存在的复杂网络模型包括随机网络，WS小世界、BA网络和局域世界演化模型，很多对病毒的传播规律的研究都是以这些模型作为基础的。 因为不同种类病毒的传播方式不同，科学家们也提出了多种不同的病毒传播模型，这其中包括：SI模型（susceptible-infected）、SIS模型（susceptible-infected-susceptible）、SIR模型（susceptible-infected-recovered）和SIRS模型(susceptible-infected-recovered-susceptible)等。 2004年，Ramani和Hayashi等人指出只要没有免疫策略支持，无论是在均匀网络中，还是在无标度非均匀网络中，病毒传染到一定的程度都会出现“稳态”。 更深入的认识计算机病毒的传播规律是研究复杂网络中病毒传播行为的目的之一，从而有效地遏制病毒的传播，减少病毒传播带来的危害。在病毒的免疫策略方面，Pastor．Satorras R和Vespignani A提出了目标免疫策略，就是对部分度大的节点采取免疫。Cohen等人提出了熟人免疫策略，就是首先在网络中随机选取部分节点，然后对这些节点的邻居节点采取免疫。 1.3 本文的研究内容与论文安排 本文围绕计算机网络拓扑结构、计算机病毒传播特征以及常见的经典病毒传播模型展开研究。比较和分析不同的网络拓扑结构的优缺点，通过编程模拟ER随机网络和BA无标度网络，并利用真实网络数据生成网络拓扑结构进行拓扑统计分析。基于生成的网络拓扑结构，借助编程工具模拟SIR传播模型的病毒传播过程，分析其传播特征，研究不同的计算机网络拓扑结构对病毒传播的影响，研究影响计算机病毒传播的其他因素，从而给出有效的病毒传播防范策略，遏制病毒的传播。 本论文一共优尔章内容，下面给出每章的主要内容： 第一章：绪论。介绍本论文的研究意义和目的，然后介绍了一下复杂网络结构模型和计算机病毒传播模型的研究概况，最后是本论文的内容安排。 第二章：总结复杂网络的基本概念。首先介绍复杂网络的特征度量，其次介绍几种经典的复杂网络模型。 第三章：病毒传播模型的研究。介绍几种经典的病毒传播模型：SI模型、SIS模型、SIR模型。 第四章：ER随机网络和BA网络的模型与结果分析。 第五章：在ER随机网络、BA网络和真实网络中模拟病毒传播过程并进行结果分析。 第优尔章：根据模拟病毒传播过程的研究结果分析提出有效的病毒传播防范策略建议。 (责任编辑：qin) |