電力通信網脆弱性分析及攻擊策略研究
發(fā)布時間：2020-08-12 10:20
【摘要】：電力通信網的脆弱性評估可以識別網絡脆弱環(huán)節(jié),加強對脆弱節(jié)點或鏈路的保護,進而提高網絡的可靠性,減少網絡損失。由于電力通信網是專門服務于電力系統(tǒng)的通信專網,其業(yè)務具有明顯的行業(yè)特色,因此在評估網絡脆弱性時要充分考慮電力業(yè)務的影響。本課題在現(xiàn)有脆弱性評估方法的基礎上,融合拓撲結構及業(yè)務特性,建立綜合脆弱性指標,并建立不完全信息攻擊模型,分析網絡抗毀性。本文主要對電力通信網性能、電力通信網脆弱性、電力通信網攻擊策略等問題進行研究�；趶碗s網絡理論,首先結合節(jié)點和業(yè)務路徑的關聯(lián)程度,定義節(jié)點-業(yè)務耦合度及節(jié)點-業(yè)務耦合度分布,得到節(jié)點脆弱性;然后,在電力通信網業(yè)務層,計算鏈路業(yè)務流量;從節(jié)點和鏈路的連接關系出發(fā),綜合節(jié)點脆弱性和鏈路業(yè)務流量,得到鏈路綜合脆弱性,進而得到業(yè)務效率這一電力通信網脆弱性評價指標。針對基于不等概率的電力通信網一般性攻擊策略建模,以鏈路綜合脆弱性為基礎,量化鏈路的抽樣概率和一般性攻擊力度;而后設置失效閾值,以業(yè)務效率作為抗毀性測度,建立不完全信息下電力通信網一般性攻擊策略模型,有利于在建網之初,對建立強健的電力通信網有指導意義,進而提高網絡抗毀性。最后,通過仿真實驗進行對比分析,驗證了本文所提網絡脆弱性指標和不完全攻擊策略模型的合理性和可行性。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN915.853;TN915.08
【圖文】：
國家的電力公司都建立了電力通信專網。電力通信網可分為三層網絡架構，本章主要介紹電力通信網的總體框架及拓撲特性、復雜網絡特性和業(yè)務等特性。2.1 電力通信網絡的總體框架及拓撲特性2.1.1 電力通信網絡的總體框架在形式上，電力通信網分為傳輸網、交換網、數(shù)據(jù)網、監(jiān)測網和同步時鐘網等，其中，傳輸網包括光傳輸網和微波傳輸網等，交換網包括調度程控交換網和行政程控交換網等，數(shù)據(jù)網包括調度數(shù)據(jù)網和綜合數(shù)據(jù)網等。電力系統(tǒng)通信采用的通信媒體主要有兩大類，一類是有線媒體，另一類是無線媒體。有線媒體包括：音頻電纜、同軸電纜、電力線載波和光纜等；無線媒體包括：衛(wèi)星通信、VHF 無線通信、移動 UHF 無線通信、擴頻通信和微波等[36]。光纖通信技術的發(fā)展和廣泛使用，電力通信網業(yè)務傳輸速率，從原來的 64Kbit/s 逐漸過渡到了高速率的 155Mbit/s、622Mbit/s 及以上的高速率通道上。圖 2-1 給出了電力通信網的總體框架。
電力通信網拓撲圖
2.2 電力通信網的復雜特性分析針對通信、交通、社交等不同領域的許多實際網絡的拓撲特性的研究，根據(jù)復雜網絡的靜態(tài)結構，復雜網絡可分為：隨機網絡、規(guī)則網絡、無標度網絡和小世界網絡。1959 年，ER 隨機網絡的出現(xiàn)[37]大大豐富了網絡研究的范圍。1998 年，Watts 和 Strogatz 發(fā)現(xiàn)的小世界(Small-World)網絡特性[38]，還有 1999 年 Barabd si 和 Albert 提出的無標度(Scale Free)網絡概念[39]，研究這些網絡，發(fā)現(xiàn)了復雜網絡的各種特性，為復雜網絡的廣泛研究和應用奠定了基礎。小世界網絡在結構上是處于規(guī)則網絡和隨機網絡之間的網絡[40]。規(guī)則網絡在某種條件下可形成小世界網絡：網絡邊以一個很小的概率 p 被斷開；所有節(jié)點隨機連接其他節(jié)點。概率 p 決定了網絡的隨機性，概率越大，網絡隨機性越強，當概率變?yōu)?1 時的網絡稱為隨機網絡，其關系如圖 2-3 所示。從圖中可以看出，小世界網絡獨有的特性是在邊重連過程中引入了少量的遠距離連接。
本文編號：2790405
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN915.853;TN915.08
【圖文】：
國家的電力公司都建立了電力通信專網。電力通信網可分為三層網絡架構，本章主要介紹電力通信網的總體框架及拓撲特性、復雜網絡特性和業(yè)務等特性。2.1 電力通信網絡的總體框架及拓撲特性2.1.1 電力通信網絡的總體框架在形式上，電力通信網分為傳輸網、交換網、數(shù)據(jù)網、監(jiān)測網和同步時鐘網等，其中，傳輸網包括光傳輸網和微波傳輸網等，交換網包括調度程控交換網和行政程控交換網等，數(shù)據(jù)網包括調度數(shù)據(jù)網和綜合數(shù)據(jù)網等。電力系統(tǒng)通信采用的通信媒體主要有兩大類，一類是有線媒體，另一類是無線媒體。有線媒體包括：音頻電纜、同軸電纜、電力線載波和光纜等；無線媒體包括：衛(wèi)星通信、VHF 無線通信、移動 UHF 無線通信、擴頻通信和微波等[36]。光纖通信技術的發(fā)展和廣泛使用，電力通信網業(yè)務傳輸速率，從原來的 64Kbit/s 逐漸過渡到了高速率的 155Mbit/s、622Mbit/s 及以上的高速率通道上。圖 2-1 給出了電力通信網的總體框架。
電力通信網拓撲圖
2.2 電力通信網的復雜特性分析針對通信、交通、社交等不同領域的許多實際網絡的拓撲特性的研究，根據(jù)復雜網絡的靜態(tài)結構，復雜網絡可分為：隨機網絡、規(guī)則網絡、無標度網絡和小世界網絡。1959 年，ER 隨機網絡的出現(xiàn)[37]大大豐富了網絡研究的范圍。1998 年，Watts 和 Strogatz 發(fā)現(xiàn)的小世界(Small-World)網絡特性[38]，還有 1999 年 Barabd si 和 Albert 提出的無標度(Scale Free)網絡概念[39]，研究這些網絡，發(fā)現(xiàn)了復雜網絡的各種特性，為復雜網絡的廣泛研究和應用奠定了基礎。小世界網絡在結構上是處于規(guī)則網絡和隨機網絡之間的網絡[40]。規(guī)則網絡在某種條件下可形成小世界網絡：網絡邊以一個很小的概率 p 被斷開；所有節(jié)點隨機連接其他節(jié)點。概率 p 決定了網絡的隨機性，概率越大，網絡隨機性越強，當概率變?yōu)?1 時的網絡稱為隨機網絡，其關系如圖 2-3 所示。從圖中可以看出，小世界網絡獨有的特性是在邊重連過程中引入了少量的遠距離連接。
【參考文獻】
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本文編號：2790405
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