復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)病毒傳播研究.pdf

1、近年來,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代,正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期,被廣泛應(yīng)用于圖論,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),統(tǒng)計(jì)物理學(xué),社會(huì)學(xué),生態(tài)學(xué)以及經(jīng)濟(jì)學(xué)等眾多領(lǐng)域,新理論,新成果也是層出不窮。計(jì)算機(jī)病毒在網(wǎng)絡(luò)上的傳播,謠言在社會(huì)上的流傳,傳染病在人群中的傳染等等,都可以認(rèn)為是滿足某種規(guī)律的網(wǎng)絡(luò)傳播行為?，F(xiàn)實(shí)世界中復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)所涌現(xiàn)出來的重要特性,比如小世界現(xiàn)象和無標(biāo)度特性,都影響著病毒的傳播行為。因此,探索復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上病毒的傳播行為,揭示蘊(yùn)藏其中的傳播規(guī)律,進(jìn)

2、而發(fā)現(xiàn)影響病毒傳播的重要因素,對(duì)于提出相應(yīng)的預(yù)防,免疫和控制策略有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文就復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)病毒傳播問題進(jìn)行了一些初步的探索工作,主要包括:(1)本文首先介紹了計(jì)算機(jī)病毒的定義,特性以及將理論聯(lián)系實(shí)際介紹了即時(shí)通訊IM蠕蟲的相關(guān)知識(shí),并闡述了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和不足。(2)敘述了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一些基本概念,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本模型,比如ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型,WS小世界網(wǎng)絡(luò)模型和BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型,并分別介紹了各自的相關(guān)特性。然后以這些

3、基本模型為基礎(chǔ),構(gòu)造了一個(gè)基于距離的局域世界演化網(wǎng)絡(luò)模型,利用仿真的方法從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)基本屬性出發(fā)來研究該模型的特性。最后把它和ER隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型,BA無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型分別從隨機(jī)故障和蓄意攻擊的角度比較它們之間的魯棒性差異。(3)簡(jiǎn)要介紹了四個(gè)經(jīng)典的病毒傳播模型(SI模型,SIS模型,SIR模型和SEIR模型),然后以這四個(gè)經(jīng)典的病毒傳播模型為基礎(chǔ),敘述了它們?cè)诓煌尘熬W(wǎng)絡(luò)下的傳播動(dòng)力學(xué)性質(zhì),以及一些預(yù)防免疫策略,比如隨機(jī)免疫,目標(biāo)免疫和

4、熟人免疫。(4)本文將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳播理論用于實(shí)踐,研究了即時(shí)通訊IM網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是具有冪律度分布的無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。于是就在無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上結(jié)合傳統(tǒng)病毒傳播模型的狀態(tài)圖,采用離散的數(shù)學(xué)方法構(gòu)建了即時(shí)通訊IM蠕蟲的傳播模型來探索蠕蟲病毒在IM即時(shí)通訊上的傳播規(guī)律和傳播途徑。(5)利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模仿真軟件Netlogo為平臺(tái),通過添加前臺(tái)的工具條和編寫后臺(tái)相應(yīng)的執(zhí)行程序,構(gòu)造出滿足特定條件的仿真系統(tǒng)。借助該系統(tǒng)進(jìn)行即時(shí)通訊IM蠕蟲傳播