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文檔簡介
1、近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)蠕蟲在全球互聯(lián)網(wǎng)的蔓延和流行,保護(hù)互聯(lián)網(wǎng)用戶,使其免受網(wǎng)絡(luò)蠕蟲的侵害,成為了一個至關(guān)重要的課題。盡管互聯(lián)網(wǎng)科研人員和工程師們做出了不懈的努力,但是我們至今還沒有一種完全有效的方法來阻止網(wǎng)絡(luò)蠕蟲的出現(xiàn)和傳播。目前,針對網(wǎng)絡(luò)蠕蟲的一部分研究集中在建立其傳播模型,并以此分析出最佳防御策略。在此研究領(lǐng)域中,必須保證傳播模型的正確性,進(jìn)而才能得出可信的和可靠的防御策略。然而,通過研究與分析,目前的各種傳播模型都沒有精確到足以正確,
2、全面地反映網(wǎng)絡(luò)蠕蟲在互聯(lián)網(wǎng)上的傳播動態(tài),以至于之前的防御策略缺乏充分的理論支持。
針對目前的問題,本文基于多種網(wǎng)絡(luò)蠕蟲提出了相應(yīng)的傳播模型?;ヂ?lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲可劃分為基于掃描策略傳播的蠕蟲和基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳播的蠕蟲。其中,基于掃描的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲,之前的模型主要采用微分方程來描述掃描型網(wǎng)絡(luò)蠕蟲。微分方程描述了網(wǎng)絡(luò)蠕蟲的總體傳播動態(tài),但無法從細(xì)節(jié)上反映其傳播受網(wǎng)絡(luò)節(jié)點出度,地理信息等因素的影響程度。因此,我們引入矩陣表示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),運(yùn)用矩
3、陣與矢量的迭代來模擬網(wǎng)絡(luò)蠕蟲的傳播過程。矢量結(jié)構(gòu)能精確地表示各種因素對傳播的影響,而矩陣的迭代則反映了傳播的細(xì)節(jié)信息。所以,此矩陣模型比傳統(tǒng)的微分方程模型更加精確。
基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳播的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲,其傳播與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有較大相關(guān)性。實驗證明,傳統(tǒng)的微分方程模型會引入較大誤差。為保證模型精確性,本文引入一組差分方程來表示拓?fù)湫途W(wǎng)絡(luò)蠕蟲的傳播動態(tài)。目前,社會網(wǎng)絡(luò)蠕蟲和電子郵件蠕蟲都屬于基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳播的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲。作為兩個典型的案例,本文
4、著重研究這兩種拓?fù)湫途W(wǎng)絡(luò)蠕蟲的傳播動態(tài)。一方面,之前的模型通常假設(shè)社會網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)涔?jié)點狀態(tài)獨立。此獨立性由傳播環(huán)所導(dǎo)致。針對拓?fù)湫途W(wǎng)絡(luò)蠕蟲的傳播,本文提出的模型成功地解決了獨立性假設(shè)所帶來的誤差。另一方面,之前的模型主要集中于早期的“非重復(fù)感染網(wǎng)絡(luò)蠕蟲”。而目前流行的電子郵件網(wǎng)絡(luò)蠕蟲主要為“重復(fù)感染型網(wǎng)絡(luò)蠕蟲”。此問題導(dǎo)致之前的模型極大地低估了電子郵件網(wǎng)絡(luò)蠕蟲的傳播范圍和速度。通過引入虛擬用戶,本文解決了重復(fù)感染過程的建模問題。實驗表明
5、,此模型具有非常高的準(zhǔn)確性。
另外,從實際出發(fā),安全管理員無法監(jiān)控和防御所有的網(wǎng)絡(luò)用戶,也難以做到在一種新的網(wǎng)絡(luò)蠕蟲爆發(fā)前就知道此蠕蟲的特征并開展有效地防御。基于本文提出的傳播模型,本文進(jìn)一步探索1)哪些用戶是最佳防御點;2)何時為最佳防御時間;3)需要監(jiān)控和防御多少用戶才能有效地阻止各種網(wǎng)絡(luò)蠕蟲的傳播。傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為最佳防御點是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的出度大的用戶,但通過本文的研究,此觀點未必正確。為此,本文引入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的between
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