一种用于电子邮件网络中的综合利用网络拓扑与传播参数的免疫方法设计*

电子邮件网络中的传播型攻击是非常严重的网络安全问题。研究界提出了很多种网络免疫方法来解决这个问题,基于节点介数(node betweenness,NB)的方法是目前最好的方法。综合利用电子邮件网络的网络拓扑与传播型攻击的传播参数设计了一种网络免疫方法。在生成的电子邮件网络拓扑模型以及Enron电子邮件网络真实拓扑数据的仿真表明,该方法比NB方法更有效。在某些仿真场景下,本免疫方法能够比NB方法达到50%的改进。     

基于免疫网络的策略选择模型研究

研究免疫网络在一类路径选择和规划问题（羊群问题）中的应用。利用免疫网络动力学模型实现羊群问题中主动主体和被动主体之间相互作用,抗体和抗原分别对应选择的策略和动态变化的环境,建立基于免疫网络的主动主体行动策略选择模型。仿真结果表明,该方法中主动主体通过与被动主体之间相互作用,可以比传统方法自发形成概率的、较好的主动主体的行动策略,达到使羊归圈的目的。     

一种无尺度网络上垃圾邮件蠕虫的传播模型

用有向图描述了电子邮件网络的结构,并分析了电子邮件网络的无尺度特性。在此基础上,通过用户检查邮件的频率和打开邮件附件的概率建立了一种电子邮件蠕虫的传播模型。分别仿真了电子邮件蠕虫在无尺度网络和随机网络中的传播,结果表明,邮件蠕虫在无尺度网络中的传播速度比在随机网络中更快,与理论分析相一致。     

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。     

动态无线传感器反应网络事件驱动定位算法

动态无线传感器反应网络（WSANs）是传统无线传感器网络（WSNs）的衍生物,是由大量资源受限的传感器节点和少量资源不受限的反应节点组成的动态网络,采用无线通信的方式进行通信,具有很强的实用性和应用前景。在充分分析动态WSNs特点的基础上,提出了一种基于接收信号强度指示（RSSI）测距的分布式事件驱动定位算法,并利用OPNET网络仿真软件对所设计的算法进行了仿真验证,结果表明：所设计算法具有较高的定位精度和能效性。     

基于免疫机制和遗传算法的网络k-划分优化

计算机网络k-划分优化是对网络进行控制管理的有效方法之一。该文给出了一种基于免疫机制和遗传进化的计算机网络k-划分优化算法。该算法在遗传算法中引入免疫机制，有效克服了标准遗传算法的“早熟”现象，提高了算法的搜索效率；同时，采用一种新的杂交、变异算子，更便于算法的硬件实现。理论分析和仿真实验表明该算法是非常有效的。     

电子邮件病毒传播网络的建模与分析

为了深入了解电子邮件病毒传播网络的演化规律,通过分析电子邮件病毒传播网络的生长过程的特点及方式,把电子邮件病毒的传播过程抽象成一个网络的生长,建立了基于局部优先连接机制的电子邮件病毒传播网络的动态演化模型,该模型在考虑网络动态增长的同时,兼顾了网络内部边的动态演化,更细致、真实地刻画了电子邮件病毒传播网络的动态演化特性,仿真结果表明,该模型所生成的网络具有无标度特性、小世界以及高聚集性。     

MIMO网络控制系统的控制器设计

研究了长时延有界的情况下,多输入多输出网络控制系统发生传感器故障时的控制器设计问题。首先,利用容错控制的思想建立了多输入多输出网络控制系统发生传感器故障时的模型。在此基础上,借助切换系统的理论,分析了闭环网络控制系统的稳定性,用线性矩阵不等式（LMI）形式给出了多输入多输出网络控制系统渐近稳定的充分条件和控制器的设计形式。仿真结果表明,该方法可以对多输入多输出网络控制系统中传感器故障问题进行有效的容错控制。     

网络环境下基于网络 QoS 的网络控制器优化设计

在网络控制中，基于网络服务质量(Quality of services, QoS) 的网络控制器的优化问题是网络控制研究中一个非常重要的问题，但到目前为止该问题的研究还不够深入. 本文首先给出了网络环境下控制器与网络调度协作过程模型, 然后在此模型基础上提出了控制器设计及网络特性相关的综合性能指标, 接着以优化此指标为目的，利用离散LQR (Linear quadratic regulator) 方法完成网络控制器与网络的交互设计过程. 仿真结果说明了协作设计过程的有效性.     

基于PtolemyII的传感网络仿真研究

随着传感器技术的飞速发展,传感器技术在越来越多领域得到了广泛的关注和应用;然而,传感器网络不同的应用特性限制使基于传感网络的建模与仿真面临诸多问题。有效的设计对一个完善的传感网络模型非常重要,使用基于PtolemyII的仿真工具能够有效地对传感网络进行建模仿真。探讨了目前传感网络建模仿真平台的不足,介绍了PtolemyII如何运用层次异构设计思想解决传感网络的建模问题,以及该设计思想的传感网络建模与实现原理;并基于PtolemyII实现了一个完整的基于定位应用的传感网络计算模型。     

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。     

Network immunization and virus propagation in email networks: experimental evaluation and analysis

Network immunization strategies have emerged as possible solutions to the challenges of virus propagation. In this paper, an existing interactive model is introduced and then improved in order to better characterize the way a virus spreads in email networks with different topologies. The model is used to demonstrate the effects of a number of key factors, notably nodes’ degree and betweenness. Experiments are then performed to examine how the structure of a network and human dynamics affects virus propagation. The experimental results have revealed that a virus spreads in two distinct phases and shown that the most efficient immunization strategy is the node-betweenness strategy. Moreover, those results have also explained why old virus can survive in networks nowadays from the aspects of human dynamics.     

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。     

College Students' Use of Relational Management Strategies in Email in Long-Distance and Geographically Close Relationships

This study examines how email is utilized to enact maintenance behaviors in interpersonal relationships and explores whether geographic distance between individuals affects this process. Two hundred twenty-six college students accumulated personal email messages over a one-week period. These emails were coded using Canary and Stafford's (1994) maintenance strategy topology. Results indicate that self-disclosure (openness), discussing social networks, and positivity were the main categories found in email to family members and friends. For romantic partners, the most common categories were assurances, openness, positivity, and discussing social networks. Romantic partners and family members were more likely than friends to use assurances, and family members were more likely than romantic partners to refer to the social network. There were few differences between geographically close and long-distance interpersonal relationships.     

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.     

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。     

加权网络中考虑边权和度的熟人免疫策略

在加权网络中,节点之间的边权值代表节点之间联系的紧密程度,节点的度表示该节点的邻居个数。为了有效抑制加权网络中的病毒传播,提出一种考虑边权和度的熟人免疫策略（AI-CWD）。该策略考虑免疫边权值与度乘积最大的节点,并分别在人工网络和真实网络中对该策略进行了实验分析。同时,进一步研究了边权值和度在乘积中的占比对该策略免疫效果的影响。研究结果表明,在相同的免疫节点密度下,对边权值与度乘积最大的节点进行免疫后网络中感染节点的密度比最大权值免疫、改进的熟人免疫和基于ClusterRank算法免疫的方法要低,亦即AI-CWD免疫效果要优于以上三种免疫策略。并且在相同免疫节点密度下,通过对边权值和度的占比与感染节点密度关系的研究,可以得出：存在一个最优的[α]值,使得最终的感染节点密度最低。     

有向网络中病毒传播和核心免疫的研究

现实网络的有向性使得有向网络能够更准确地模拟显示网络,而当前研究的热点是怎样用最小的代价对网络进行免疫。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。针对更符合实际的有向无标度网络,提出了基于双向链接的核心免疫策略。与目标免疫相比,该策略可以使网络获得较好的免疫效果,并且能更好地保持网络的连通性。采用SI病毒传播模型研究病毒爆发初期的情况,在双向网络分别测试了该免疫的性能和网络效率,证明了该免疫的高效性。     

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。