论文部分内容阅读
蠕虫是一种常见的计算机病毒,攻击力和危害性极大。在计算机网络中,蠕虫凭借自我复制和主动传播的特点,可以在极短的时间内造成大规模的网络瘫痪。为了尽量减小蠕虫爆发对网络造成的影响,需要对蠕虫的传播过程进行建模研究,揭示其在网络中的传播规律,为制定可行有效的防御策略提供有力的理论依据。 本文对蠕虫的传播过程进行了深入研究,并分别从传播过程中的感染概率和传播概率两方面讨论了节点的异质性问题。主要研究工作和贡献如下: (1)对蠕虫传播过程进行了详细分析,将攻击渗透阶段中发起攻击和入侵渗透两个过程分别定义为蠕虫攻击的传播过程和感染过程,由此建立了蠕虫传播模型STIR。 (2)在STIR模型的基础上,建立了考虑攻击相关性的蠕虫传播模型。首先给出了攻击相关性的定义,然后讨论了攻击相关性条件下节点感染概率的动态变化特征并进行了定量刻画,接着利用状态转移概率法构建了蠕虫传播动力学方程,推导传播临界值的计算公式,最后在无标度网络中进行了仿真分析。实验结果验证了模型数值推导传播临界值的正确性。与未考虑攻击相关性的蠕虫传播模型相比,本文模型能够更好地模拟蠕虫的传播过程。同时结果还表明感染概率初始值、感染变化率和传播概率的增加都会加大蠕虫的传播速度和传播规模。 (3)在STIR模型的基础上,建立了基于信任模型的蠕虫传播模型STIDR。首先对信任模型进行了描述,然后讨论了信任度指标对蠕虫传播过程的影响作用,并对信任度和传播概率的关系进行了定量刻画。接着针对现有信任模型的不足,考虑了信任度对蠕虫传播风险的响应,分别在直接风险、间接风险和攻击传播性风险三种条件下对信任度进行了更新计算。最后依托无标度网络,研究了信任度对蠕虫传播过程的影响以及考虑蠕虫传播风险的信任度更新计算的有效性。仿真实验结果表明,本文提出的信任模型有助于识别恶意节点,降低蠕虫在网络中的传播速度和传播规模。 综上所述,本文主要从节点异质性出发,对蠕虫传播过程进行了建模分析。以上工作取得的成果丰富了病毒传播相关领域的研究,为后期蠕虫传播建模提供了一种新思路,为防御和对抗蠕虫攻击提供了新的机制参考。