網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播過(guò)程的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全和網(wǎng)絡(luò)安全的威脅日益增加，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大損失，網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)已經(jīng)成為當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域研究的重要課題。 網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播模型是分析和預(yù)防網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)的理論基礎(chǔ)，但現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播模型卻忽略了網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播過(guò)程中許多細(xì)節(jié)因素的影響。隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，使得網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播系統(tǒng)成為一個(gè)非線性、動(dòng)態(tài)反饋的復(fù)雜系統(tǒng)。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和方法十分適用于研究具有高階次、非線性和多回路特點(diǎn)的復(fù)雜系統(tǒng)，因此本

2、文利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和方法來(lái)研究復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播系統(tǒng)是一種新的思路，對(duì)網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播模型的研究具有一定的指導(dǎo)意義。 在網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)對(duì)抗方面，利用良性蠕蟲(chóng)主動(dòng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)惡性蠕蟲(chóng)是一個(gè)非常有效的方法，但是現(xiàn)有的利用良性蠕蟲(chóng)對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)的模型卻忽略了良性蠕蟲(chóng)本身的傳播與其他限制因素的關(guān)系。由于生物免疫系統(tǒng)是一個(gè)具有高度分布性和很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力的系統(tǒng)，能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并迅速消滅外來(lái)病毒，網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)免疫系統(tǒng)則用來(lái)保護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)免受網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)的攻擊，二者在

3、功能上具有很多相似性。因此本文通過(guò)借鑒生物免疫思想，在提出了成熟良性蠕蟲(chóng)、記憶良性蠕蟲(chóng)和疫苗良性蠕蟲(chóng)這三種良性蠕蟲(chóng)新概念的基礎(chǔ)上，建立了新的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)免疫模型。 因此本文基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和方法，深入研究網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播過(guò)程的復(fù)雜影響因素，提出一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播模型(NWPM模型)，并且借鑒生物免疫原理建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)免疫模型(IWIM模型)。借鑒生物免疫思想并利用多種良性蠕蟲(chóng)作為智能對(duì)抗主體來(lái)對(duì)抗日益復(fù)雜多變的網(wǎng)絡(luò)惡意蠕蟲(chóng)，為抑制

4、網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)的傳播提供了一種新的思路，有一定的參考價(jià)值。 (1)對(duì)網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播機(jī)制進(jìn)行深入分析，提出了網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)潛伏期新概念，建立了新的主機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)移關(guān)系，運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和方法，建立了一種新的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播模型，深入刻畫網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)快速傳播階段的網(wǎng)絡(luò)特性，為動(dòng)態(tài)防治網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播提供了新的理論依據(jù)。 (2)利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件Vensim模擬了一種新的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播模型。根據(jù)三次網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)爆發(fā)的數(shù)據(jù)，對(duì)該模型分別進(jìn)行模擬。通過(guò)仿真試驗(yàn)，從

5、定性和定量?jī)煞矫娣治龊皖A(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播趨勢(shì)，并對(duì)影響網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播過(guò)程的重要因素進(jìn)行了分析討論。 (3)在NWPM模型的基礎(chǔ)上，基于生物免疫原理提出了成熟良性蠕蟲(chóng)、記憶良性蠕蟲(chóng)和疫苗良性蠕蟲(chóng)三種良性蠕蟲(chóng)的新概念，然后運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法建立了IWIM模型，為動(dòng)態(tài)主動(dòng)防治網(wǎng)絡(luò)蠕蟲(chóng)傳播提供了新的思路。 (4)利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件Vensim模擬了IWIM模型，分別考慮了三種良性蠕蟲(chóng)不會(huì)自行銷亡、三種良性蠕蟲(chóng)自行銷亡、三種良性蠕蟲(chóng)存