基于博弈论的预警卫星系统抗毁性研究

预警卫星系统在弹道导弹预警方面发挥着重要的作用,一旦受到攻击,将造成重大损失。针对这一实际情况,利用博弈论知识,将预警卫星系统的攻防过程构建为静态博弈模型。提出攻防状态下刻画系统抗毁性的方法,将其分为防御者抗毁性和攻击者抗毁性,在完全信息和不完全信息情况下,分析双方应采取的策略,用仿真得到的容量数据刻画节点受攻击后的失效概率,提出基于仿真数据的攻防策略。并根据仿真数据分析提出不完全信息下模型的优化方向。     

不同攻击模式下城市公交网络抗毁性分析

为了保证城市公交网络的安全运营、提高整个交通网络运行效率,以成都市公交网络为例,分析了该网络的拓扑结构特性,研究了该网络在随机攻击和蓄意攻击下的抗毁性。仿真结果表明,网络在随机攻击和基于节点度的攻击下连续移除节点的数目几乎不对网络的抗毁性产生影响,而在基于节点介数和效率的攻击下连续移除的节点个数越少,网络的抗毁性越差;基于节点介数的攻击对网络抗毁性产生的影响要比随机、基于节点度和效率更为显著。     

IPv6 AS级Internet抗毁性研究

随着互联网和物联网的飞速发展,通信协议从IPv4过渡到IPv6已是必然趋势。采集了CAIDA Ark项目的最新数据(时间为2014年6月),通过对IPv6 AS级Internet建模,验证了该网络所具有的小世界和无标度特性。在分析Internet结构及常用抗毁性测度的基础上,提出了IPv6 AS级Internet的抗毁性测度指标和抗毁性实验方法。实验结果表明,在不同的攻击策略下,网络具有鲁棒且脆弱的特性,在遭到基于度的蓄意攻击时,网络抗毁性最差,同时也表明构建的抗毁性测度可以很好地表征Internet的抗毁性水平。     

基于复杂网络的车载自组织网络抗毁性分析

针对车载自组织网络（VANET）的抗毁性问题,分析了其在随意攻击和蓄意攻击下网络的抗毁性特征。首先,提出以最大连通度、连通分支平均规模、临界点移除比例及网络效率为评价指标的VANET拓扑抗毁性参数;然后,基于带有车辆换道功能的智能驾驶员模型,应用VanetMobisim仿真软件建立VANET;最后,通过仿真实验分析了网络节点数、通信半径以及攻击模式对VANET抗毁性的影响。实验结果表明由于车辆节点度分布的不均匀性,VANET对随意攻击具有较强的抗毁性,而在蓄意攻击下显得比较脆弱;基于节点介数的蓄意攻击对网络的破坏更快、更强。这些规律为优化VANET拓扑控制、网络协议开发和网络管理提供新的指导。     

基于节点修复的低轨卫星网络动态抗毁性模型

基于复杂网络理论,建立基于多智能体的低轨卫星网络动态抗毁性模型.完成低轨卫星网络的分布式拓扑结构的构建,将每个网络节点看成是一个具有自修复能力的agent,并在不完全信息条件下,采用一般性攻击策略研究信关站的分布、攻击强度、攻击力度、信息指数、自修复能力对低轨卫星网络抗毁性的影响.仿真结果表明:系统存在恢复时滞,对随机打击具有较强的鲁棒性,对蓄意打击脆弱性降低、稳定性提高,自修复性能弱化了网络的无标度特性;信息指数比攻击强度及攻击力度对网络抗毁性的影响更大;信关站分布对空间段网络抗毁性的影响较小,对地面段网络抗毁性影响较大,表明星际链路使得低轨卫星星座对地面网的依赖性大为降低.     

分布式环境下的路由器级互联网抗毁性研究

基于MapReduce分布式计算框架对路由器级互联网拓扑的抗毁性进行研究,从连通性和传输效率两个角度衡量网络的拓扑抗毁性,提出了两个抗毁性新测度:网络连通率和网络传输效率比。基于MapReduce设计并实现了互联网抗毁性分析算法(AIIMR),算法在分布式环境下采用不同的攻击策略对互联网拓扑进行仿真攻击。实验对比分析了传统测度在衡量路由器网络时存在的问题,证明了所提测度的有效性。在不同网络上的实验结果表明,路由器级互联网在遭受随机攻击时表现出很强的抗毁性,而在面对蓄意攻击时则表现得十分脆弱。最后,在不同规模的Hadoop集群上进行实验,结果验证了算法的高效性和扩展性。     

复杂网络中的一种介度熵抗毁性度量方法

在复杂网络中，核心节点的损坏可能会影响到整个网络的稳定性。基于节点重要性研究了网络抗毁性度量和抗毁性能。综合考虑节点度值和介数对节点重要性的影响，提出了局部介-度中心性指标。兼顾节点的聚集系数，提出节点抗毁性度量方法。为了估量网络的抗毁性能，提出了介-度熵度量及其算法。仿真攻击实验结果表明，基于介-度中心性的攻击策略移除约20%的节点后，可将网络近似地分割为孤立节点集合，它优于传统的攻击策略，表明介-度中心性指标可以更准确地刻画节点重要性。对不同模拟网络的抗毁性评估计算结果则表明，介-度熵度量对网络抗毁性能的排序符合实际情况，在衡量网络抗毁性方面是完全合理的。     

基于社团划分的复杂网络级联抗毁攻击策略

为研究在社团划分基础上复杂网络的级联抗毁攻击策略,采用节点及其邻居节点介数定义初始负荷,这种定义方式综合考虑了节点的信息,采用局部择优分配策略处理故障节点负荷,研究了网络耦合强度,WS(Watts-Strogatz)小世界网络、BA(Barabási-Albert)无标度网络、ER(Erds-Rényi)随机网络、局域世界(WL)网络在社团划分攻击策略下抗毁性,以及不同攻击策略下具有重叠和非重叠社团结构网络的抗毁性。仿真结果表明,网络的耦合强度与抗毁性成负相关;不同类型网络在快速分裂算法识别社团前提下,攻击介数最大节点时网络抗毁性最弱;具有重叠社团结构的网络在集团渗流算法（CPM）识别后,采用攻击重叠部分介数最大节点的策略时网络抗毁性最弱。结论表明采用社团划分的攻击策略可以最大规模破坏网络。     

复杂网络攻击与修复策略

本文对复杂网络的攻击与修复策略进行了研究,讨论了基于不完全网络拓扑信息的有目的攻击和基于局部网络拓扑信息的分布式攻击的攻击效率和攻击损害度,对网络的修复策略进行了总结,并提出了基于马太效应的复杂网络修复策略。     

关于无线传感网络演化模型抗毁性分析

抗毁性是评价无线传感网络拓扑结构的重要性能之一,如何构建一个健壮的网络显得尤为重要.基于复杂网络理论,提出一种关于节点度、剩余能量、传输距离的网络演化模型,简称DEDA.同时引入了几种适合无线传感网络的指标来评价网络的抗毁性.利用计算机仿真技术,比较了不同模型演化所形成的网络拓扑结构在随机和故意攻击下的抗毁性.实验结果表明,DEDA模型演化形成的无线传感网络在随机攻击和故意攻击下提供了更好的抗毁性.     

移动Ad hoc网络拓扑结构抗毁性测度模型

引入一种新的抗毁性指标——自然连通度,建立了考虑能耗的移动Ad hoc网络拓扑结构抗毁性综合测度模型,在此基础上确定了基于网络拓扑结构抗毁性的最优发射半径。实验分析表明,该测度模型能有效刻画移动Ad hoc网络拓扑结构的抗毁性,具有最优发射半径的网络拓扑结构能较好权衡网络结构抗毁性和网络生命期。     

基于效果评估的网络抗毁性研究

网络抗毁性反映了网络遭受主动攻击时维护其功能的能力,不仅是评估通信网安全的一项重要指标,而且在网络攻击方法的研究中具有重要意义。目前,相关研究在对抗毁性的度量方面提出了一些不同方法。本文以网络的基本性能参数为基础,结合网络攻击的效果评估,提出网络抗毁性的度量方法。     

一种基于选路拓扑的抗毁性评估模型

网络抗毁性是网络可靠性研究的重要内容.本文提出了一种基于选路拓扑的网络抗毁性研究方法,通过构造选路拓扑建立链路集影响度评估模型,给出了面向网络实际通讯能力的抗毁性概念定义及测度表达,提出了一种影响网络抗毁度的关键链路集选择启发式算法,对于网络抗毁能力表达更加精确.     

一种新型WSN抗毁性评价方法及其仿真实现

从特定的以数据为中心的无线传感器网络拓扑结构出发,首先给出了无线传感器网络连通性的一个新测度—连通系数,在此基础之上给出了抗毁性测度的新定义,针对面临的两种攻击,给出了无线传感器网络抗毁性的两个新测度-容错度和抗攻击度,并对基于小世界模型的无线传感器网络抗毁性进行了抗毁性分析,仿真表明提出的评估模型更能客观,准确地评估以数据收集为中心的无线传感器网络的抗毁性。     

基于复杂网络的应急物流网络抗毁性研究*

基于复杂网络理论,引入平均最短路径距离和极大连通子图,研究应急物流网络的抗毁性测度模型,在最大度和介数等不同的攻击策略下分析了单点应急物流网络的抗毁性能。理论分析和实验结果表明,随机攻击的网络易毁性小于选择性攻击;在攻击较多顶点时,度攻击的抗毁性能较弱。     

贵阳公交复杂网络抗毁性分析

城市公共交通系统可以抽象为由公交线路和停靠站点构成的网络,公交网络构成了一个典型的复杂网络。复杂网络的研究在过去几年得到了迅速发展,其中复杂网络的抗毁性是研究焦点之一。在本文中,以贵阳市的公共汽车交通系统中的停靠站点网络为研究对象,测试了网络在随机攻击和选择性攻击情况下的抗毁性。结果表明,该网络对节点的随机攻击具有较强的抗击能力,而对选择性攻击的抗击能力较弱。     

一种面向数据抗毁性的对等网络数据存储策略*

现有评价机制不能准确评估结构化对等网络冗余存储策略,因此,引入数据抗毁性这一评价指标,从全复制、分块复制和有中心节点的分块复制三个角度对数据抗毁性进行建模分析。在此基础上,提出了一种基于动态中心确认机制的数据存储策略（DCDS）。实验证明,该策略在网络节点不断失效的情况下,对提高网络中可用数据的数量是有效的。     

基于元胞自动机的无线传感器网络抗毁性分析

因能耗敏感与有效连通性特征等所造成的网络抗毁性能低下是制约无线传感器网络规模应用的主要技术瓶颈之一。针对该问题,利用二维元胞自动机考虑能耗失效、连通性失效等五种失效情形,建立无线传感器网络拓扑演化规则,并基于随机性失效策略与选择性失效策略对网络抗毁性能展开分析。研究表明,网络面临随机失效时抗毁性能明显优于选择性失效。通过失效节点构成分析,在随机失效策略下,能耗失效为造成网络失败主因,而在选择性失效策略下,连通性失效对性能影响更为显著。基于所得结论,为进一步研究网络抗毁性能提升方法提供有益借鉴。