两层复杂网络的特性及其抗毁性分析

构建并分析两层复杂网络的特性及其抗毁性.试图寻找两层复杂网络中具有较优抗毁性网络模型的层间链接方式和层内链接方式.基于不同的层内(层间)链接算法构建三类两层复杂网络模型并对其拓扑指标进行分析;基于最大剩余连通分支粒度分析三类复杂网络的抗毁性;通过数值仿真刻画出了具有较优抗毁性的网络拓扑结构及其特性.结果显示:当层间链接概率pn趋于10-3时,三类两层复杂网络的度分布特性均保持单层复杂网络的特性;层间链接概率pn趋于10-1时,无标度算法生成的两层复杂网络逐渐失去无标度性;蓄意攻击和随机攻击策略之下,随机算法构建的两层复杂网络具有较优抗毁性;蓄意攻击策略之下,通过无标度算法和小世界算法构建的两层复杂网络的抗毁性与层间链接概率成正比.     

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。     

基于随机行走的无线传感器网络簇间拓扑演化

无线传感器网络中的容错机制可防止节点出现因能量的耗尽而失效或链路因网络的入侵而失灵的现象.目前无线传感器网络中的一些容错机制被相继提出,这些方法的主要思想是采用冗余策略.文中借助于复杂网络理论,提出了一个基于随机行走的无线传感器网络簇间拓扑演化模型.拓扑生长的动态特性分析表明:由该模型演化成的网络拓扑具有无标度(scale-free)网络的性质.许多研究工作已经表明,容错能力不仅仅存在于有冗余的系统中,而且同样也存在于无标度网络中.     

无标度网络抗攻击能力研究

网络的抗攻击能力对于网络的生存性至关重要,而无标度网络面对选择性攻击时却显得异常脆弱。在深入研究无标度网络的抗攻击能力后,从全局和局部两个角度出发,采用优化网络结构熵和分裂关键节点两种方法,在尽量减小网络复杂度和网络建设费用的前提下,优化了网络的拓扑结构,改进了网络拓扑的生成算法。理论证明和仿真实验都表明上述方法可以有效增强网络的抗攻击能力,并为抗毁网络的构建提供指导。     

具有抗毁性的无线传感器网络有向拓扑模型

如何通过合理构建拓扑模型有效提高网络抵御攻击的能力,一直是该领域研究的热点之一.针对无线传感网络无标度拓扑在遭受不同攻击方式时抗毁性差的问题,本文结合节点出入度和介数中心性两种因素,同时考虑数据传输的有向性,提出衡量网络抗毁性的度量模型概念,将该模型引入择优连接概率中,构建具有抗毁性的无线传感器网络有向拓扑模型.理论证明网络节点出入度均服从幂律分布,符合无标度特性,仿真实验结果表明,在相同实验环境下,该文所构拓扑模型在最大连通分支比例和网络效率两方面均优于其他3种比较模型,具有更强的抗毁性.     

一种基于无标度局域世界演化网络模型的 无线传感器网络拓扑构建

无标度网络具有场景适应性强,且应对随机性打击效果较好等特点.为提高无线传感器网络的抗毁性能,从网络拓扑演化角度入手,构建具有无标度特性的网络拓扑.结合无线传感器网络中每个节点都有其通讯范围的特点,将无标度网络引入到无线传感器网络,且在择优演化过程中,各节点度不得超过设定值,构建基于无标度局域世界演化网络模型的无线传感器网络拓扑,并对模型进行仿真.从结果可明显看出,优化的模型中连边较短,即优化的模型平均最短路径降低,可有效减少数据收发过程中能量的消耗,延长网络生存周期,提高网络抗毁性.     

一种基于改进蜂群算法的网络重构技术

空间信息网络在给定拓扑结构和资源受限的情况下,卫星节点间如何优化链路选择,重构网络拓扑结构,使得升级后的空间信息网络具有良好的抗毁性,是非常具有研究价值的问题.本文针对空间信网络拓扑重构问题,综合考虑卫星节点之间的可见性、可连通时间和可连通度等约束条件,建立了卫星网络拓扑链路模型和节点模型并提出基于改进蜂群算法的空间信息网络拓扑重构算法.仿真实验表明,该算法在资源受限的情况下,能够兼顾改善网络的有效性和抗毁性,有效延长网络的生存时间.     

一种可自维护的无线传感器网络拓扑控制算法

在温室、救灾等环境监测过程中,无线传感器网络会因频繁发生自然故障和遭受恶意攻击而引起网络可生存性问题,针对这一问题提出了一种可自维护的具有抗毁性的拓扑控制算法。仿真结果表明,该算法能够简单有效地构建并维护容错拓扑结构,在节点失效时保证网络拓扑容错抗毁,使得无线传感器网络具有可生存的能力。     

基于度分布的复杂网络拓扑结构的构造

构造网络的拓扑结构是网络仿真的重要前提和基础,拓扑结构对网络仿真结果有重要影响.目前,大多数复杂网络拓扑结构的构造主要是以规则网络或随机网络为基础,但最近的研究表明现实世界中的大多数复杂网络都具有无标度特性,即节点度分布服从幂率(p(k)～k-λ).新的发现给复杂网络拓扑结构的构造提出了新的课题.文中通过引入度秩函数,提出了一种基于度分布的构造复杂网络拓扑结构的新方法,该方法可构造出包括无标度网络在内的具有任意度分布的复杂网络拓扑结构.以无标度网络和指数网络为例,验证了该方法的有效性.     

支持QoS的无线传感器网络容错拓扑控制算法

针对附加QoS需求的无线传感器网络,给出一种满足生命期和干扰服务要求的无线传感器网络无标度容错拓扑控制算法（scale-free fault-tolerance topology supporting quality of service,简称QoS-SFT）.通过分析无标度拓扑的度分布属性与其生命期和干扰性能的关联关系,量化出生命期和干扰联合优化的无标度拓扑度分布表达式,进而以无标度拓扑的度分布表达式为设计目标,采用偏好依附规则实现QoS-SFT算法设计,形成能够满足生命期和干扰联合优化要求的容错拓扑.理论分析和仿真结果表明,QoS-SFT算法不仅能够保证无标度拓扑的强容错性,还有效提升了无标度拓扑的生命期和干扰性能.     

一种混合网络演化模型

结合Barabasi和Albert无标度网络模型和局域世界演化网络模型，提出了一种介于两种模型之间的混合网络模型．网络作为系统拓扑结构的描述；节点表示系统元素，边则表示元素之间的相互作用．在该模型的增长过程中，每一个时间步进入网络的节点都基于各自的内在性质或外部条件，在局域世界或全局范围内与网络中已存在的节点择优连接，从而产生一种具有不同局部拓扑结构的网络．通过调整参数P可以在Barabasi和Albert无标度网络模型和局域世界演化网络模型之间自由变换．仿真表明，该模型在保持Barabasi和Albert无标度网络模型和局域世界演化网络模型对随机故障鲁棒性的同时改善了它们对蓄意攻击的脆弱性．     

无尺度网络下具有免疫特征的僵尸网络传播模型*

结合无尺度的特性,考虑僵尸网络传播过程中部分主机的免疫特性,提出一种无尺度网络下具有免疫特征的僵尸网络传播模型。该模型基于Internet的实际情况,重点考虑了无尺度网络的拓扑结构,并结合了僵尸网络中部分脆弱主机由于提前从易感染的网络中被移除而具有免疫特征的情况。通过MATLAB进行仿真,仿真结果表明,这种传播模型更符合真实网络中僵尸网络的传播规律。     

基于复杂网络的纽约轨道交通网络特性分析

现有的轨道交通网络建模研究大多建立无权网络模型,不能很好地反映网络特征。本文以纽约轨道交通网络为研究对象,采用复杂网络理论和Space L方法,考虑到2个站点之间可能存在多条线路的情况,构建纽约轨道交通加权网络模型,利用复杂网络的相关特性指标分析纽约轨道交通网络的特性。与无权网络相比可知,纽约轨道交通加权网络的权重与拓扑具有一定的关联性,该网络同时具有小世界和无标度特性。并通过随机攻击及多种蓄意攻击策略研究纽约轨道交通网络的鲁棒性。     

复杂网络中即时通信蠕虫病毒传播的研究

即时通信网络是在实际的Internet网络拓扑之上构建一层虚拟的网络拓扑,它遵循幂率分布。针对复杂网络的特点,在对即时通信网络拓扑结构进行分析的基础上,提出了一种即时通信蠕虫病毒的群体生灭模型。该模型以分析蠕虫病毒群体的概率分布来演化即时通信网络上蠕虫病毒的传播规律。模型分析表明即时通信蠕虫病毒的群体生灭模型分析结果与无标度网络上病毒的传播特性具有较好的一致性。     

在线社会网络演化模型

在分析在线社会网络的拓扑结构、特征及演化规律的基础上,借鉴了前人网络模型的思想,提出了在线社会网络演化模型,引入动态的加权方式,提出了一种在线社会网络演化模型。理论分析和仿真表明：在线社会网络演化模型具有无标度和小世界特性,点权、边权、度分布呈现幂律特性,具有较多的簇系数、较小的路径长度且可调。这种无标度和小世界特性与现实中的在线社会网络较为一致。     

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.     

Internet资源属性关系的新拓扑模型——时变半边图

引入半边概念描述Internet资源的特征属性，为网络环境下各类资源特征属性建立一个统一描述框架；扩展一般情况下的资源关系表示图，提出了资源属性关系的时变半边图模型；以网络的无尺度特性作为资源关联关系的演化规律的理论依据，给出时变半边图的一个具体生成算法。时变半边图能更方便地反映资源属性之间的动态拓扑关系，具有很好的可扩充性，可望再现真实网络的无尺度特性。     

基于移动代理和动态拓扑结构的入侵检测系统模型

分布式网络攻击的破坏性越来越大。网络在运行中拓扑结构又是在动态变化的。如何在拓扑结构变化的网络中去发现和阻止网络攻击,本文提出了一个基于移动代理技术的模型。模型由拓扑发现代理、拓扑计算代理、检测代理、追踪代理、阻击代理组成。拓扑发现代理和拓扑计算代理完成网络拓扑结构跟踪,检测代理、追踪代理、阻击代理完成对分布式网络攻击的探测、追踪、阻止。该模型具有适合大规模网络、占用网络带宽少、能自动跟踪网络拓扑变化、系统的入侵检测和响应与拓扑变化无关等特点。