网络病毒传播规律及控制策略研究

发布时间：2023-03-03 19:10

　　所谓网络病毒,就是能够通过互联网进行传播的恶意程序。互联网作为一柄双刃剑,在极大提高工作效率和改善生活质量的同时,也成为了病毒肆虐的天堂。长期以来,网络病毒一直是人类的噩梦,业已造成了巨大的经济损失,产生了巨大的负面影响。随着移动互联网时代和物联网时代的来临,病毒的危害性正变得越来越大,甚至会危及人的生命。以较小的代价,尽可能减少网络病毒所造成的损失,这是人类所面临的一项极具挑战性的研究课题,其解决方案能够有效地净化互联网环境,具有巨大的商业价值。病毒补丁是网络病毒的天敌,能够有效查杀单台智能设备(简称节点)中的已知病毒。然而,仅仅依靠补丁的威力来遏制病毒是远远不够的,持续进化的新病毒能够巧妙地规避旧补丁的检测,而新补丁的发布明显滞后于新病毒的出现。为了能够有效抑制网络病毒的传播,就必须同时采用技术手段、素质提升、行业自律、网络立法等多项措施,进行综合治理。网络病毒传播动力学的宗旨,就是通过充分考虑影响病毒传播的主要因素(特别是反制措施对病毒传播的抑制作用),建立能够准确刻画病毒传播规则的动力学模型;通过深入的模型分析,充分了解病毒的传播规律,准确评测各种反制措施的成本和有效性;据此制...

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 引论
    1.1 网络病毒概论
    1.2 网络病毒传播动力学综述
        1.2.1 基于均匀混合网络的病毒传播动力学
        1.2.2 基于复杂网络的病毒传播动力学
        1.2.3 基于任意网络的病毒传播动力学
    1.3 网络病毒控制策略综述
        1.3.1 节点免疫
        1.3.2 参数调节
        1.3.3 结构调整
    1.4 本文的主要贡献
        1.4.1 基于均匀混合网络的SLBS模型
        1.4.2 基于均匀混合网络的SIPS模型
        1.4.3 基于无标度网络的病毒传播模型
        1.4.4 基于约化无标度网络的SIS模型
        1.4.5 节点级病毒传播模型
        1.4.6 病毒的脉冲控制
        1.4.7 病毒的最优控制
2 预备知识
    2.1 动力系统
    2.2 微分动力系统
        2.2.1 平衡点的渐近稳定性
        2.2.2 平衡点的全局稳定性
    2.3 脉冲微分动力系统
    2.4 矩阵论
    2.5 最优控制
        2.5.1 最优控制的存在性
        2.5.2 最优控制的性质
3 基于均匀混合网络的病毒传播模型
    3.1 SLBS模型
        3.1.1 无外部感染源的SLBS模型
        3.1.2 有外部感染源的SLBS模型
    3.2 SIPS模型
        3.2.1 单外部感染源SIPS模型
        3.2.2 双外部感染源的SIPS模型
    3.3 小结
4 基于无标度网络的病毒传播模型
    4.1 SLBS模型
        4.1.1 无外部感染源的SLBS模型
        4.1.2 有外部感染源的SLBS模型
    4.2 基于约化无标度网络的SIS模型
        4.2.1 模型描述
        4.2.2 模型分析
        4.2.3 模型讨论
    4.3 小结
5 节点级病毒传播模型
    5.1 同质SLBS模型
        5.1.1 模型描述
        5.1.2 模型分析
        5.1.3 数值实例及讨论
    5.2 同质SIPS模型
        5.2.1 模型描述
        5.2.2 模型分析
        5.2.3 数值实例及讨论
    5.3 异质SIRS模型
        5.3.1 模型描述
        5.3.2 模型分析
        5.3.3 数值实例及讨论
    5.4 小结
6 网络病毒控制策略
    6.1 网络病毒的脉冲控制
        6.1.1 模型描述
        6.1.2 模型分析
    6.2 网网络病毒的最优控制
        6.2.1 基于异质SIRS模型的病毒控制
        6.2.2 基于异质SIPS模型的病毒控制
    6.3 小结
7 总结与展望
    7.1 研究成果总结
    7.2 未来工作设想
        7.2.1 多病毒传播动力学
        7.2.2 博弈型病毒传播动力学
        7.2.3 基于时变网络的病毒传播动力学
        7.2.4 具有非线性感染速率的病毒传播动力学
        7.2.5 基于Markov模型的病毒传播动力学
致谢
参考文献
附录
    A. 作者在攻读博士学位期间完成的论文目录
    B. 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目
    C. 作者在攻读博士学位期间的学术交流情况
    D. 作者在攻读博士学位期间获得的荣誉



本文编号：3752944