針對(duì)蠕蟲病毒通常只能感染特定操作系統(tǒng)的特點(diǎn),該文研究了多操作系統(tǒng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的病毒傳播規(guī)律及安全性能優(yōu)化策略。首先,考慮多數(shù)病毒僅限在同種操作系統(tǒng)之間的鏈路中傳播,在SIRS病毒傳播模型中引入異構(gòu)邊比例參數(shù),通過(guò)系統(tǒng)平衡點(diǎn)求解和基本再生數(shù)分析,研究異構(gòu)邊對(duì)單系統(tǒng)病毒傳播和網(wǎng)絡(luò)安全性能的影響。其次,按照動(dòng)態(tài)目標(biāo)防御思想和技術(shù),設(shè)計(jì)了非異構(gòu)邊隨機(jī)中斷、非異構(gòu)邊隨機(jī)重連和單操作系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)跳變3種網(wǎng)絡(luò)安全優(yōu)化策略,分析了3種策略下異構(gòu)邊比例和基本再生數(shù)的變化及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性能的影響。最后仿真驗(yàn)證了病毒傳播模型的正確性和3種策略的網(wǎng)絡(luò)安全性能優(yōu)化效果,同隨機(jī)中斷和隨機(jī)隔離策略對(duì)比,分析其對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性能和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)承載能力的影響。 

【文章來(lái)源】：電子與信息學(xué)報(bào). 2020,42(04)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

多操作系統(tǒng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中病毒傳播的SIRS模型

嚀褰峁?綾?4。綜上表明，式(1)中數(shù)學(xué)模型計(jì)算結(jié)果能擬合無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)以及實(shí)際的P2P網(wǎng)絡(luò)中的病毒傳播情況，度分布相對(duì)均勻的小世界網(wǎng)絡(luò)和實(shí)際P2P網(wǎng)絡(luò)擬合度更好，這表明該模型可較為準(zhǔn)確模擬度分布相對(duì)均勻的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際的病毒演化過(guò)程。為了使仿真圖更簡(jiǎn)明，以下僅繪制式(1)中數(shù)學(xué)模型的仿真結(jié)果。4.2鏈路調(diào)整策略分析klim=16k=20R0>1P1由理論分析可知，平均度閾值。為驗(yàn)證鏈路調(diào)整策略的有效性：(1)取,，此時(shí)系統(tǒng)局部穩(wěn)定在感染源平衡點(diǎn)處，分別按照?qǐng)D3β=0.01時(shí)不同網(wǎng)絡(luò)中病毒傳播情況表3單操作系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)跳變算法輸入：初始網(wǎng)絡(luò)G，目標(biāo)比例pj；輸出：優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)G；(1)隨機(jī)選取網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)操作系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)Ni，改變其操作系統(tǒng)類型；(2)統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)操作系統(tǒng)比例p1，若p1<pj，則進(jìn)行步驟(3)，否則重復(fù)步驟(1)、步驟(2)；(3)輸出網(wǎng)絡(luò)G。976電子與信息學(xué)報(bào)第42卷

?(1)取,，系統(tǒng)局部穩(wěn)定在感染源平衡點(diǎn)處，按照表3優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，觀察優(yōu)化效果；(2)對(duì)比分析隨機(jī)隔離、單操作系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)跳變對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全性能和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)承載能力的影響；(3)分析網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)變化，簡(jiǎn)要對(duì)比鏈路調(diào)整策略和節(jié)點(diǎn)跳變策略。p<0.5P1(888,327,275)根據(jù)式(4)，當(dāng)?shù)冖癫僮飨到y(tǒng)比例滿足時(shí)，如圖6(a)所示，網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定在無(wú)病毒狀態(tài)。優(yōu)化前如圖6(b)所示，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定在無(wú)病毒平衡點(diǎn)處。按照表3將網(wǎng)絡(luò)中第Ⅰ操作系統(tǒng)比例降至0.35，如圖6(c)所示，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定在無(wú)病圖4鏈路調(diào)整前后網(wǎng)絡(luò)中病毒傳播情況圖5非異構(gòu)邊隨機(jī)中斷、非異構(gòu)邊隨機(jī)重連和隨機(jī)中斷效果對(duì)比表4數(shù)學(xué)模型及網(wǎng)絡(luò)演化結(jié)果對(duì)比數(shù)學(xué)模型平衡點(diǎn)位置網(wǎng)絡(luò)演化穩(wěn)態(tài)均值方差無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)P0(333.1,0,666.9)337.1,0,662.918.10,0,18.10小世界網(wǎng)絡(luò)P0(333.1,0,666.9)332.9,0,667.114.50,0,14.50P2P網(wǎng)絡(luò)P0(1816,0,3624)1834.1,0,3603.922.41,0,22.40第4期王剛等：多操作系統(tǒng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的病毒傳播模型和安全性能優(yōu)化策略977

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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