基于节点蓄意攻击的因特网鲁棒性研究

发布时间：2025-01-17 20:29

　　 现实网络遭受蓄意攻击的鲁棒性一直是网络科学研究中的重要问题。本文通过考虑实际的因特网,采用节点度的幂函数来定义节点的初始负载,构建局域负载重分配下的级联模型,比较2种不同攻击策略对网络鲁棒性的影响,并研究蓄意攻击条件下重要网络参数对网络鲁棒性的影响。通过数值仿真实验,得出以下结论:1)当初始负载参数大于某一个阈值时,攻击高负载节点的确比攻击低负载节点对网络的危害更大,但当初始负载参数小于该阈值时,攻击低负载节点反而能更有效地破坏网络; 2)节点的初始负载参数越小,容量参数越大,网络的鲁棒性越强。本文研究结果可为因特网中级联故障的控制和防御提供参考。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图2 θ>0.5下的2种攻击策略比较

图2显示了因特网在θ>0.5时2种攻击策略下的归一化雪崩规模S与容限参数α之间的变化关系。可以看到，图2中存在一个特殊的点，即θ=0.7。当θ=0.7时，2种攻击策略下的αc几乎相同。而当θ>0.7时，HL策略能更有效地破坏因特网。这与之前的美国西部电网在2种不同攻击策略下的研究....

图3 2种攻击策略下的关键阈值αc与参数θ之间关系

图2θ>0.5下的2种攻击策略比较此外，本文还进一步地研究了在2种攻击策略下的关键阈值αc与参数θ之间关系，如图3所示。可以直观地看到，在θ=0.7处呈现出2种攻击策略的相互转换。这与之前的很多关于2种不同攻击策略下网络的鲁棒性研究结果一致[21,24-25]，即当初始负载参数....

图4 LL攻击策略下，α与θ、S之间关系

图4显示了因特网在攻击最低负载节点下，容限参数α和初始负载参数θ与归一化雪崩规模S之间的关系。从前文可知，0!S!1，并且S越小，表示网络的鲁棒性越强。从图4可以看出，α值越小，网络的鲁棒性越弱，当α=0时，无论节点负载如何变化，网络始终处于全崩溃状态。这是由于α值越小，节点所能....

图5 HL攻击策略下，α与θ、S之间关系

图5显示了因特网在攻击最高负载节点下，容限参数α和初始负载参数θ与归一化雪崩规模S之间的关系。从图5可以看出，随着α值的增加，网络的鲁棒性不断增强，并且节点的初始负载参数与网络的鲁棒性成负相关关系。这验证了图4的结论，也说明在LL或者HL策略下，减小节点的初始负载，同时增大节点的....

本文编号：4028463