P2P网络中的局域搜索免疫

针对P2P网络的特性,本文提出了一种局域搜索免疫。实验使用SIS病毒传播模型征BA无标度网络和实际网络中测试了局域搜索免疫策略,结果表明与其它免疫策略相比,该策略可以通过免疫相等或较少的节点来消灭病毒。     

无标度网络中的边免疫策略

针对无标度网络提出一种边免疫策略,与目标免疫相比,该策略可使网络获得更高的传播临界值,并能更好地保持网络的连通性。采用SIS病毒传播模型,分别在BA无标度网络和HEP网络中进行仿真实验,结果表明,该免疫策略可以减少免疫剂量并能有效控制病毒传播。     

带有非线性感染率的SIRS模型的建立与稳定性分析

针对以往SIRS(易感-感染-免疫-易感)模型中没有考虑到感染率取值范围的情况,提出了一种带有非线性感染率的SIRS改进模型,从理论上限制了感染率的取值范围;利用平均场理论分析得到了病毒在均匀网络和无标度网络中的传播阈值及阈值条件;利用李雅普诺夫稳定性理论分析了系统在平衡点处的稳定性并得到了病毒传播过程不仅受到网络拓扑结构的影响还与感染概率,免疫概率有密切关系.     

异构备份网络的病毒传播模型及稳定性分析

针对云计算、数据中心等基于虚拟网络的环境中病毒二次攻击的问题，研究了平台动态防御背景下的病毒传播及免疫机理，并提出一种异构备份式的网络病毒防御方法。首先，分析冗余备份发生二次攻击的过程，并总结病毒作用规律；同时，结合平台动态防御的思想，引入异构平台状态节点，并提出了易感-潜伏-感染-免疫-异构-易感（SEIRHS）病毒传播模型；其次，运用劳斯-赫尔维茨稳定性判据证明了模型平衡点处的局部稳定性，并求解基本再生数；最后，通过实验仿真分析对比了所提模型与传统易感-感染-免疫（SIR）模型、易感-潜伏-感染-免疫（SEIR）模型，并验证了所提模型的稳定性，探讨了病毒传播影响因子对病毒扩散规模的作用结果。仿真结果表明，所提模型能客观反映病毒在网络中的传播规律，并通过降低节点度、提高感染-异构（I-H）状态转移概率、降低备份时已被病毒潜伏的概率等有效提升网络对病毒的防御效果。     

基于富人俱乐部特性的搜索免疫

为了使用更少的免疫数量且能更快地消灭病毒,已经提出了很多种免疫策略。熟人免疫策略是局域免疫中最有效的方法。基于BA无标度网络的富人俱乐部特性和广度搜索策略,提出了基于富人俱乐部特性的搜索免疫(RPBSI)。该免疫算法有两种策略,这两种策略对邻居节点的搜索方法不同,免疫的代价也有所差异。实验采用SIS病毒传播模型分别在BA无标度网络和科研合作网中验证:RPBSI算法与熟人免疫算法相比可以通过免疫较小的一部分节点达到消灭病毒的目的。     

删除边的免疫策略

为了使用更少的免疫数量且更快地消灭病毒,提出了基于删除边的免疫策略。该策略根据边与重要节点之间的关系,对重要节点直接相连的边或任意两个重要节点与其共同邻居节点之间的边进行免疫。实验使用SIS病毒传播模型,分别在ER随机网络、BA无标度网络和几种实际网络中测试了该策略的免疫临界值以及对应网络的连通度,结果表明：删除边的免疫策略与目标免疫策略相比可以通过免疫较少的节点来消灭病毒,并且可以更好地保持网络的连通性。     

不均匀网络中的局域搜索免疫

当前研究的热点是怎么样用最小的代价对人群网络或计算机网络进行免疫。基于节点连接的不均匀性提出的目标免疫被认为是最好的免疫策略。已知邻居节点的度数,在不均匀网络中提出了局域搜索免疫。与目标免疫策略相比,该策略可以通过免疫相等或较少的节点来消灭病毒。实验使用SIS病毒传播模型在ER随机网络、BA无标度网络和两种实际网络中测试了局域探索免疫策略,它的免疫性能随着聚类系数的增加而增加。     

电子邮件病毒传播的元胞自动机建模与分析*

为研究电子邮件病毒在有向无标度网络上的传播行为,基于元胞自动机理论,提出一个电子邮件病毒传播的元胞自动机模型。在该模型下,仿真分析多种因素对电子邮件病毒传播行为的影响,结果表明：在给定的有向无标度网络中,病毒传播速度和传播规模随着电子邮件病毒附件打开概率增加而增大,网络的有向性增加病毒传播规模对于免疫概率的敏感性,病毒传播演化主要与节点入度相关。研究还表明,病毒先感染入度大的节点,后感染入度小的节点,而节点感染病毒先后顺序与节点出度没有明显关系。     

无标度网络中基于最短路径免疫策略的病毒传播研究

传统病毒免疫策略大多基于网络的全局拓扑信息。然而现实生活中的大部分复杂网络仅仅只能了解其局部 拓扑信息。鉴于许多实际复杂网络具有无标度特性,研究了在无标度复杂演化网络中基于网络局部拓扑信息最短路 径免疫策略的病毒传播现象。利用平均场理论建立含个体抵杭力重要因素的无标度网络病毒传播模型,并引入基于 最短路径的免疫策略。比较了随机免疫、目标免疫和最短路径免疫3种策略对无标度复杂网络病毒传播的影响,结果 表明了基于最短路径免疫策略的有效性。     

移动无线传感器网络中抑制病毒传播模型

为了更好地控制病毒在移动无线传感器网络中的传播,根据传染病学理论建立了改进的病毒传播的动力学模型。该模型不仅在网络中加入死亡节点,还增加了病毒节点在传播过程中的通信半径以及移动和停留两种状态。之后针对该模型建立微分方程组,并进行平衡点存在性和稳定性分析,得出病毒传播的控制和消亡条件,进而分析了节点通信半径、移动速度、密度、易感节点免疫率、感染节点病毒查杀率和节点死亡率等对移动无线传感器网络中病毒传播的影响。最后通过仿真实验表明,调整该模型中的参数可以有效地遏制病毒在移动无线传感器网络中的传播。     

融入迁移限制与双层集合种群网络的传染病模型

本文在斑块环境下基于易感–感染–易感模型(SIS模型)研究了感染者迁移限制对传染病传播的影响,其中迁移限制用双层网络进行表示,并提出了双层集合种群动态网络.子种群(即斑块)用双层网络上的节点表示,双层网络上的链接分别代表易感节点斑块和感染节点斑块间的迁移路径,易感染和感染节点分别通过双层网络上的链接随机游走.并提出了两种反应扩散方程分别作为易感染与感染节点的微分方程,分别计算其数值解,以评估每个斑块(节点)的感染风险.研究表明:在双层网络中,迁移限制会降低感染节点密度,将感染节点限制在中心节点(度值最高的子种群)中.感染节点密度高度依赖于双层网络结构.     

加权无标度网络病毒传播和局部免疫策略研究

为了进一步描述现实生活中复杂网络的病毒传播问题,改进加权无标度网络模型的传统构造方法,考虑流量带宽和个体抵抗力两个重要因子,利用平均场理论模拟仿真病毒传播过程,对实验数据进行分析,验证该模型的有效性.现实生活中往往只能了解复杂网络的局部拓扑信息,传统病毒免疫策略大多基于全局拓扑信息,在仅了解局部信息的前提下,提出加权无标度网络中基于局部最优的病毒免疫策略,通过动态模拟病毒传播的免疫仿真实验,与随机免疫策略和目标免疫策略对病毒传播影响进行比较,验证局部最优免疫策略的有效性.     

复杂网络病毒传播元胞自动机模型及研究

为了研究免疫有效时间对复杂网络中病毒传播的影响,基于元胞自动机建立复杂网络不完全免疫的病毒传播模型,并分别在最近邻耦合网络、Erdos-Renyi随机网络、Watts-Strogatz小世界网络和Barabasi-Albert无标度网络中进行仿真研究。结果表明：节点免疫有效时间的增大,能够有效地遏制复杂网络病毒传播范围并增大病毒传播阈值。     

复杂网络中的弱化免疫策略分析

针对免疫策略在病毒免疫时会删除网络结构级联边从而出现削弱网络连通效率的问题,提出一种含权网络特定的病毒弱化免疫策略方法。该方法通过构建SI病毒传播模型,给出该模型的病毒感染密度演化公式。理论分析表明:病毒传播率与网络结构的异化性有密切关系,节点度的大小会影响病毒传播的效果,同时弱化免疫策略能衰减连边权值降低传播率,达到遏制病毒传播保留网络连通效率的目的。计算机仿真结果验证了理论模型的可行性和弱化免疫的合理性。最后,将弱化免疫策略应用到局域世界以及目标免疫策略中,更进一步说明了弱化免疫策略能有效控制病毒传播速度。     

移动电话病毒的传播模型研究

对利用蓝牙进行传播的移动电话病毒传播模型进行了研究。针对移动这一重要特性,首先分析了现有模型的不足之处,通过修正Kephart和White的模型（KW模型）以及率方程模型中参数的含义得到了两个修正的模型：随机图和无标度（SF）网上移动病毒传播模型。理论和模拟的结果表明,因为移动性使带病节点和易感节点充分混和,使得模拟结果和理论模型更加接近,证实了移动环境移动速度对病毒传播的效果。     

复杂网络下引入时间参数的病毒传播

本文提出引入时间参数（个体从被感染病毒到康复的周期）的易感染类-已感染类-易感染类（SIS）病毒传播模型。基于MATLAB语言环境下，对小世界网络和无标度网络模型进行仿真分析，在整个病毒传播模拟过程中采用网络中个体治愈时间参数相同以及随个体点介数变化两种情况，研究发现治愈时间参数的存在增强了病毒的传播和破坏程度，而且明显影响了小世界网络的临界传播阈值，为抑制现实病毒传播的有效办法研究提出了思路。     

无标度网络上带人工免疫的SIRS模型的动力学行为及其免疫控制策略

在典型的SIRS模型的基础上,提出了一种无标度网络中带人工免疫的SIRS类传染病模型.运用平均场理论方法分析了所提模型的动力学行为,研究了在两种不同的人工免疫策略下病毒在一种特定的无标度网络上的传播情况,并模拟了两种免疫策略对病毒传播的影响.模拟结果表明,通过人工免疫可以有效降低稳态感染比例,提高系统的传播阈值,从而有效控制病毒在复杂网络上的传播.     

网络负能量传播动力模型及仿真

针对现有研究没有考虑将网络负能量传播的影响因素细化并构建传播动力学模型进行分析的问题，提出网络负能量传播的弱免疫-强免疫-弱感染-强感染-恶意感染（WSRIE）模型。首先，考虑网络用户对网络负能量免疫能力、传播能力的差异性，将易感染状态划分为弱免疫状态和强免疫状态，将感染状态划分为弱感染状态、强感染状态以及规模保持不变的恶意传播状态；其次，根据网络负能量的感染机制，提出状态转移规律；最后，构建了面向复杂网络的网络负能量传播动力学模型。在NW小世界网络和BA无标度网络上进行仿真对比实验。仿真结果表明，在同样参数的情况下，NW网络的弱免疫节点密度比BA网络低9个百分点，说明具备小世界特征的网络更易受负能量的影响；BA网络中恶意节点度为200时的感染节点密度比其节点度为0时高5个百分点，说明网红意见领袖的节点度越大，受网络负能量影响的网络用户更多。     

RFID病毒传播模型稳定性分析

针对大量无线射频识别(RFID)病毒暂时无有效防御措施的问题,参考经典SIRS传播模型,在均匀网络环境下提出用于分析和控制RFID病毒的RSIRS病毒传播模型.通过考虑直接免疫、免疫态直接转化为易感态、感染后转化为易感态等因素,使模型更符合病毒实际传播情况.对建立的方程组进行平衡点及平衡点稳定性分析,得出病毒传播的阈值及消亡条件.数值仿真验证了该模型的正确性.     

邮件网络中基于介数的免疫策略研究

针对如何抑制病毒在邮件网络中的传播问题,在交互式邮件传播模型中分析介数免疫策略与传统基于度信息的免疫策略对病毒传播的控制能力。在真实的安然邮件网络和人工网络中对比各种免疫策略的效率与代价,结果发现节点介数免疫策略只须保护少量节点就可以降低病毒传播规模,有效地保护网络安全。