基于复杂网络理论的中国航空网络抗毁性测度分析

运用复杂网络理论建立的网络抗毁性测度方法,对中国航空网络进行了抗毁性实证分析。对中国航空网络连通性影响最大的机场是乌鲁木齐、昆明、西安等区域枢纽机场;针对度值进行选择性蓄意攻击,攻击机场数量达到5%时,就能使中国航空网络效率下降至50%左右;根据关键机场遭受蓄意攻击后,航空流量的重新流向对其他机场产生的流量压力来看,北京、上海及广州三个城市的机场对保持中国航空网络的稳定起着决定性的作用。     

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。     

复杂网络抗毁性研究综述

复杂网络的抗毁性直接关系到复杂网络的安全性和可靠性,是近年来复杂网络研究的热点分支。从抗毁性测度、抗毁性分析以及抗毁性优化三方面详细综述了复杂网络抗毁性的研究进展,并对该研究领域存在的问题和未来的发展趋势进行了总结和展望。     

基于社团结构的复杂网络抗毁性测度

综合复杂网络连通度和社团结构的抗毁性测度,提出了一种新的基于社团结构的复杂网络抗毁性测度,既考虑网络的整体效能,又联系了网络本身的社团结构性。另一方面,为了更加有效地攻击网络的社团,提出一种基于社团的选择性攻击方式,移除较少的节点就使网络中的社团崩溃。通过仿真分析表明,基于社团的复杂网络抗毁性测度更加全面客观地衡量了网络的抗毁性,基于社团的选择性攻击更加有效地破坏了网络的社团结构性。     

复杂网络安全抗毁性研究

复杂网络通常面临两种打击：随机性打击和选择性打击。随机网络和无标度网络对这两种打击的抗毁性有很大差异。从网络拓扑结构出发,阐述了网络拓扑结构对网络抗毁性的影响,为广大的研究者进行复杂网络抗毁性的研究提供了有价值的参考。     

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。     

复杂网络抗毁性优化研究综述

随着对复杂网络认识的不断深入,复杂网络抗毁性的优化策略成为了新的研究热点。文章从拓扑结构、网络容量以及路由策略等三个层次详述了目前国内外复杂网络抗毁性优化策略的研究进展。最后对复杂网络抗毁性研究存在的问题进行了总结,对未来的发展趋势作了展望。     

基于复杂网络的城市公交网络抗毁性分析*

以国内四个城市公共交通系统为研究对象,对由停靠站点构建的公交网络拓扑结构进行了计算和分析。在此基础上提出了公交网络的抗毁性测度——最大连通子图的相对大小和网络效率,并考察了公交网络在不同攻击模式下的抗毁性。结果表明,公交网络具有对随机攻击的鲁棒性,同时又具有对选择攻击的脆弱性。网络的可靠性是由一些关键节点（公交枢纽站点）的稳定性决定的,应当切实保障这类站点的正常、高效运行。     

复杂网络抗毁性测度研究综述

随着对复杂网络的定性特征与定量规律的深入探索,复杂网络的抗毁性测度研究已成为复杂性科学的研究热点之一。文章从抗毁性需求出发,给出了网络抗毁性的定义和抗毁性量化指标,并基于网络攻击策略详述了目前复杂网络抗毁性测度方法的研究进展。最后对复杂网络抗毁性测度研究存在的问题进行了总结,对未来的发展趋势作了展望。     

基于通信网抗毁性的链路重要性比较

为了比较通信链路在通信网抗毁性中的重要性,提出了一种基于链路收缩的算法。该算法通过比较每条链路收缩后的通信网生成树数目,判断每条链路对通信网抗毁性影响的重要程度,生成树数目越多,表明该链路越重要,对通信网抗毁性的影响越大。实验结果表明,该算法计算简单,可以精确地反映不同链路对通信网抗毁性的重要程度。     

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。     

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。     

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。     

基于介度相关性的无标度网络抗毁性研究

复杂网络主要面临随机攻击和选择性攻击,在不同的攻击方式下复杂网络的抗毁性有很大差异。综合考虑复杂网络的抗毁性参数,以节点的度和介数中心性为度量参数,通过5种不同攻击方式对无标度网络的抗毁性进行测试,得到度和介数的实时测量值,动态分析攻击下无标度网络的介度相关性。实验结果表明,无标度网络在ID、RD攻击下介度满足幂律关系,而在IB、RB和随机攻击下不严格满足幂律关系。     

列车运行网络抗毁性能的量化研究*

为尽可能减少由于自然灾害导致铁路运输受阻甚至中断情况下受影响的列车数,提出了对现有列车运行方案以抗毁性优化为目标的量化分析方法.首先基于当前列车运行方案建立列车运行网络模型,该模型以实际铁路站点为节点,以实际铁路线为边,以每条边开行的列车数量为边权重;随后提出了一个称之为度权效应的抗毁性评价指标,并以该评价指标为目标函数,使用改进粒子群算法对网络权重进行优化.仿真结果得出了优化前后列车运行网络的抗毁性评价值分别为0.8881和0.9063,表明可通过量化分析方法来刻画列车运行网络的抗毁性能.     

基于级联失效的复杂保障网络抗毁性仿真分析*

通过引入流量强度指数α和流量分布指数β,建立了不同网络流量下的复杂负载网络级联失效抗毁性模型。基于该模型比较分析了无标度网络、随机网络和介于这两种网络之间的特定复杂保障网络在不同流量强度和流量分布下对单个节点的随机失效与故意攻击的抗毁性。结果表明,在考虑级联失效的条件下,复杂保障网络的抗毁性随着流量强度的增加急剧下降。此外,流量分布对复杂保障网络的抗毁性也具有显著影响,在流量强度一定的条件下改变网络的流量分布能有效提高网络的抗毁性。