發(fā)布時間：2017-09-24 06:15

  本文關(guān)鍵詞：移動自組網(wǎng)病毒傳播模型及穩(wěn)定性研究

  更多相關(guān)文章： 移動自組織網(wǎng)絡(luò) 病毒 穩(wěn)定性 平衡點 元胞自動機

【摘要】：近年來,由無線傳感器等短距離通訊設(shè)備構(gòu)成的移動自組織網(wǎng)絡(luò)(Mobile Ad Hoc Networks, MANETs)被普遍應(yīng)用于各類領(lǐng)域,如文物保護、空間探索、軍事偵查等工業(yè)和軍事領(lǐng)域中。然而由于MANETs節(jié)點本身的資源局限性,比如存儲能力、電池電量和通信范圍等,加之由于節(jié)點持續(xù)移動而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)變化,很難構(gòu)建可靠的安全防護機制,因此其安全問題備受關(guān)注。當(dāng)前針對MANETs的安全研究大多數(shù)都集聚在通信協(xié)議和安全認(rèn)證等方面。這些研究能夠幫助內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)有效抵御來自外部網(wǎng)絡(luò)的惡意攻擊行為,但是卻無法有效抵御網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部惡意攻擊行為,比如蠕蟲攻擊等。一旦蠕蟲等惡意病毒在網(wǎng)絡(luò)中傳播開來,將大量消耗網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的電池電量,損耗節(jié)點的硬件設(shè)備,從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信的中斷甚至永久性的癱瘓。因而我們有必要針對蠕蟲等惡意病毒在MANETs中的傳播方式及相關(guān)特性加以深邃的探討。在本文中我們將重點探究MANETs病毒傳播行為及其相關(guān)的影響因素。眾所周知,因為MANETs節(jié)點的持續(xù)、不間斷移動,其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟矊㈦S時間發(fā)展而轉(zhuǎn)變。因此其傳播行為將受到網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點移動方式(比如速度、角度)以及通信半徑等因素的影響,那么如何將這些因素整合到傳播模型中將是我們首先要解決的問題。另外,由于先前大多數(shù)研究認(rèn)為MANETs節(jié)點持續(xù)移動而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)變化,網(wǎng)絡(luò)中的安全補丁無法在網(wǎng)絡(luò)中快速傳播,因而其脈沖免疫是不現(xiàn)實的,并因此忽視了對MANETs脈沖免疫病毒傳播行為的研究。然而不可否認(rèn)的一個事實是：MANETs的安全補丁可以通過基站或者中心節(jié)點以廣播形式在網(wǎng)絡(luò)中進行傳播,其他節(jié)點在收到并安裝安全補丁以后,節(jié)點內(nèi)置的安全機制將立即生效,從而出現(xiàn)在同一時間對網(wǎng)絡(luò)中大量感染節(jié)點進行治愈的脈沖免疫現(xiàn)象。因此,我們將針對MANETs脈沖免疫下的病毒傳播行為做更深入的探討。最后,考慮到基于平均場理論(Mean Field Theory, MFT)刻畫MANETs網(wǎng)絡(luò)節(jié)點移動行為過于理想化,難以體現(xiàn)出現(xiàn)實環(huán)境中節(jié)點移動的個體差異性以及移動方式的復(fù)雜性,我們將依據(jù)元胞自動機(Cellular Automata, CA)理論構(gòu)造MANETs病毒傳播模型,并深入探究MANETs節(jié)點移動個體差異性與病毒傳播之間的關(guān)系。總之,本文將針對MANETs病毒傳播行為進行研究,主要工作如下：(1)基于MFT病毒傳播模型。考慮到MANETs中節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系,以及節(jié)點通信半徑和移動速度與MANETs網(wǎng)絡(luò)病毒傳播的密切關(guān)系,利用微分方程建立MANETs的病毒傳播的動力學(xué)模型�；诜蔷�性系統(tǒng)穩(wěn)定分岔理論分析MANETs病毒傳播動力學(xué)和病毒是否消亡的感染臨界特性,研究該系統(tǒng)平衡點存在條件以及系統(tǒng)在平衡點處的穩(wěn)定性。(2)基于MFT病毒傳播脈沖免疫模型�？紤]到MANETs脈沖免疫的現(xiàn)實可行性,建立MANETs病毒傳播脈沖免疫模型�；诿}沖微分方程(Impulsive Differential Equations, IDE)穩(wěn)定性理論分析脈沖免疫下的MANETs的病毒傳播行為和病毒是否消亡的感染臨界特性,并對該系統(tǒng)的無病(Disease-free, DF)周期解的存在性、穩(wěn)定性以及地方病(Endemic, ED)的持續(xù)存在性加以剖析。(3)基于CA理論病毒傳播模型。考慮到基于MFT理論研究MANETs病毒傳播行為時,難以有效描述并反映現(xiàn)實情況下節(jié)點移動的復(fù)雜性以及相互之間的個體差異性,我們提出具有一般性特征的隨機四元移動模型,并依據(jù)CA思想構(gòu)建該網(wǎng)絡(luò)病毒傳播模型�；诟怕式y(tǒng)計學(xué)理論,對MANETs節(jié)點移動行為的個體差異性和病毒傳播的關(guān)系進行定性研究。
【關(guān)鍵詞】：移動自組織網(wǎng)絡(luò) 病毒 穩(wěn)定性 平衡點 元胞自動機
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.08
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景和狀況10-15
• 1.1.1 背景介紹10-11
• 1.1.2 經(jīng)典傳播模型11-14
• 1.1.3 研究的原因和目的14
• 1.1.4 國內(nèi)外研究狀況14-15
• 1.2 研究內(nèi)容及意義15-16
• 1.2.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.2.2 研究意義16
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)及章節(jié)安排16-18
• 第二章 移動自組網(wǎng)綜述18-24
• 2.1 移動自組網(wǎng)發(fā)展及特點18-19
• 2.1.1 移動自組網(wǎng)發(fā)展歷史及定義18-19
• 2.1.2 移動自組網(wǎng)的特點19
• 2.2 移動自組網(wǎng)的應(yīng)用19-21
• 2.2.1 應(yīng)用范疇19-20
• 2.2.2 應(yīng)用案例20-21
• 2.3 移動自組網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)和問題21-22
• 2.3.1 移動自組網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)21
• 2.3.2 當(dāng)前研究的主要問題21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 基于平均場理論移動自組網(wǎng)病毒傳播模型24-34
• 3.1 問題描述24-26
• 3.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型24-25
• 3.1.2 病毒傳播機制25-26
• 3.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析26-28
• 3.2.1 平衡點存在性26
• 3.2.2 平衡點穩(wěn)定性26-28
• 3.3 仿真實驗28-32
• 3.3.1 移動速度ν對傳播影響29-30
• 3.3.2 通信半徑r對傳播影響30
• 3.3.3 免疫成功率p對傳播影響30-31
• 3.3.4 免疫失效率α對傳播影響31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-34
• 第四章 基于平均場理論脈沖免疫移動自組網(wǎng)病毒傳播模型34-48
• 4.1 問題描述34-36
• 4.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型34
• 4.1.2 傳播機制34-36
• 4.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析36-43
• 4.2.1 無病周期解存在性36
• 4.2.2 無病周期解的穩(wěn)定性36-39
• 4.2.3 地方病持續(xù)存在性39-43
• 4.3 仿真實驗43-47
• 4.3.1 移動速度v對傳播的影響43
• 4.3.2 通信半徑r對傳播的影響43-45
• 4.3.3 脈沖周期丁對傳播的影響45-47
• 4.3.4 脈沖免疫率θ_1,θ_2對傳播的影響47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第五章 基于元胞自動機移動自組網(wǎng)病毒傳播模型48-56
• 5.1 節(jié)點移動模型48-50
• 5.1.1 隨機漫步模型48-49
• 5.1.2 隨機路徑點模型49
• 5.1.3 隨機方向模型49
• 5.1.4 隨機四元移動模型49-50
• 5.2 基于元胞自動機傳播模型50-52
• 5.2.1 元胞自動機概述50-51
• 5.2.2 基于元胞自動機的傳播模型51-52
• 5.3 仿真實驗及結(jié)果分析52-55
• 5.3.1 移動速度53
• 5.3.2 移動持續(xù)時間53-54
• 5.3.3 停留時間54
• 5.3.4 移動角度54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 論文工作總結(jié)56-57
• 6.2 今后工作展望57-58
• 參考文獻58-64
• 致謝64-66
• 碩士期間科研成果66
• 參加科研項目66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張穎;沈中;常義林;;增強Ad hoc網(wǎng)絡(luò)連通性的單節(jié)點移動算法[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年07期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張文杰;微博網(wǎng)絡(luò)的傳播模型和觀點演化趨勢研究[D];北京交通大學(xué);2013年

，

本文編號：909813