蓄意攻击策略下危险品运输网络级联失效仿真

在构建危险品运输网络级联失效模型的基础上,通过控制模型参数,研究了危险品运输网络级联失效特性及不同蓄意攻击策略对网络级联失效的影响。基于大连市危险品道路运输网络特征值,构建了基于WS小世界网络的危险品运输复杂网络生成算法;提出了具有时间阶段特性并带有可调参数的节点初始负载模型,确定了"失效"节点负载分配的择优分配概率模型和节点容量模型,并利用节点负载动态分配概率值,动态描述节点"正常""暂停"和"失效"三种状态,从而构建危险品运输网络级联失效机制模型;以网络级联失效平均规模和相变临界值作为网络抗毁性度量,通过构建两种蓄意攻击策略,对比研究了不同攻击策略对危险品运输网络级联失效抗毁性的影响。仿真结果及理论分析表明:1)构建的危险品运输网络级联失效模型是有效的;2)节点容量系数、过载承受能力调节参数和网络平均节点的度对蓄意攻击策略的变化是不敏感的,但通过提高它们的取值,能够有效降低网络级联失效平均规模,提高网络抗毁性;3)对于节点度的降序攻击策略,可调参数越小,网络抗毁性越强,但对于节点度的升序攻击策略,可调参数越大,网络抗毁性越强,且两种攻击策略下的相变临界值曲线在可调参数为0.5处相交。这些结论为防范蓄意攻击策略的制定提供理论依据。     

提高加权供应链网络鲁棒性的问题

针对供应链网络崩溃后危害程度大、影响范围广等问题,考虑供应链网络复杂性与无标度性的特点,对网络鲁棒性进行量化研究,构建加权供应链网络鲁棒性分析模型。采用改进节点收缩法和三角模糊数法对网络中节点间的关系进行全面客观的评价;分析加权供应链网络在蓄意攻击和随机攻击两种情况下的鲁棒性的变化,并提出改善措施。结合实例,分析该供应链网络的鲁棒性,发现在随机攻击下加权供应链网络具有较好的鲁棒性,而在蓄意攻击下,攻击重要度大的节点会使网络迅速地崩溃。为了提高网络弹性或稳定性,提出针对蓄意攻击的应对策略,以提高加权供应链网络的鲁棒性,这为实际工作中保护网络重要节点、优化网络设计提供了一定的研究思路。     

城市道路网络的拓扑性质和脆弱性分析

基于GIS技术和复杂网络理论,研究国内包括杭州、苏州在内的江浙4座城市的街道网络的复杂性.分析了街道网络的基本拓扑性质,如点度分布、路径长度分布、网络效率,发现这4个街道网络尽管规模、历史、经济各不相同,但性质非常相似.然后进行城市街道网络的脆弱性分析,通过比较随机和蓄意两种攻击策略,发现城市街道网络对随机攻击很稳健,而对基于点度和介数的选择性攻击策略很脆弱,说明点度和介数是很有用的,找到关键节点和预先防御的指标,这对城市应急管理、应急交通调度和导航都具有借鉴意义.     

基于复杂网络的两栖水上飞机起降安全风险演化

为了揭示两栖水上飞机起降安全风险的演化规律,有效预防水上飞机起降安全风险,以风险因素间的作用路径为基础,构建两栖水上飞机起降安全风险演化的有权有向网络拓扑结构,验证了该复杂网络的无标度特性;采用Matlab编程仿真分析网络在随机攻击和蓄意攻击情况下的功能鲁棒性和结构鲁棒性;对比度值攻击、介数值攻击、接近度中心性值攻击及综合值攻击下的网络鲁棒性效果,识别网络的关键风险因素,提出断链控制策略。研究结果表明:两栖水上飞机起降安全风险网络是无标度网络;该网络对随机攻击具有较强鲁棒性,对蓄意攻击具有脆弱性,且度值攻击的结构鲁棒性最差,综合值攻击的性能鲁棒性最差;综合值较高的节点是网络的关键风险因素,优先处置关键节点有助于预防起降事故。     

基于中心度的中国航空客流网络抗毁性分析

以中国航空客流为样本,运用复杂网络理论,构建中国航空客流网络,并论证其系统结构特性。从点度中心度、中间中心度和接近中心度角度确定网络的关键节点,采取基于3个中心度的蓄意攻击方式,根据网络整体效能和簇系数两项指标及其下降率的变化情况,对网络的抗毁性进行了实证分析。在可视化视角下,对比分析3种蓄意攻击方式下航空客流网络结构的变化情况。研究表明:目前中国航空客流网络面对3种蓄意攻击时,网络抗毁性较弱,结构呈现出不同的变化,为此应分别从3个中心度角度出发,着重确保网络关键节点的安全,增加更多的功能不同的关键节点,优化航线网络结构。     

地铁建设对公交系统鲁棒性的影响北大核心CSCD

为提高城市公交系统的鲁棒性,制定了基于换乘的加边策略。以济南市公交-地铁复合网络为例,研究了网络的特性参数和鲁棒性,并提出基于换乘的加边策略提高网络鲁棒性。研究表明:复合网络具有小世界和无标度网络特性;网络在蓄意攻击下比随机攻击更具脆弱性;在介数攻击下,高度加边策略对网络鲁棒性提升较为显著,使网络瘫痪时被攻击站点比例提升50.46%;在随机攻击和度攻击下,高介数加边策略对网络鲁棒性提升较为显著,使被攻击站点比例分别提升23.35%和39.81%。     

公交网络的认知及可靠性分析

分析了人们公交出行的站点选择行为,提出站点服务区概念并利用Voronoi图对其进行测度.在此基础上,运用复杂网络理论构建了公交站点网络与公交线路网络模型并定义了网络节点的权重向量,同时定义了针对公交系统可靠性评价的公交服务可靠性指标,并设计了相应的攻击策略.结果表明:对于随机攻击,公交站点网络表现出比公交线路网络更强的鲁棒性,而对于蓄意攻击,公交站点网络则表现出更高的脆弱性.     

沪深两市股权关联网络的社团结构及其稳健性

建立了上市公司与其主要股东的关联网络, 利用实际数据分析了中国股市2001到2010年的总体走势, 证明了该网络属于典型的无标度网络, 无标度指数的变化显示出从2006年开始上市公司中出现少数度值极大的in-hub节点, 而上市公司的主要股东中出现了相对较多的out-hub节点. 同时采用加权派系过滤算法分析了网络中3-派系(3-clique)下的社团结构, 证实了从2006年开始一些大型国有企业上市后迅速地成为了网络中的核心节点, 造成了网络资源重组现象. 这同时解释了无标度指数的变化原因. 然后通过研究近年来大公司之间的大额投资关系发现: 这些大公司不但经历住了全球经济危机的考验, 而且上市公司与大型控股公司之间的关系变得更加紧密. 分别分析了该网络遇到随机故障和蓄意攻击时的稳健性. 其中2008年中国受国际经济危机的影响正好与网络出现随机故障的情况类似, 分析表明此时中国股市表现出强健的鲁棒性;但若对整个网络进行蓄意攻击, 网络则明显表现出极强的脆弱性.     

基于供需能力的供应链网络鲁棒性

基于复杂网络理论提出典型供应链网络的演化规则,构建了基于供需能力的供应链网络鲁棒性模型,通过计算机仿真研究随机型、Hierarchy+型和无尺度型三种典型供应链网络在随机失效、蓄意攻击和级联崩溃下的鲁棒性能。研究结果表明,对于容易产生随机失效供应链网络,节点和边的失效同样需要考虑,同时节点企业采用适当预留产能的运作策略,可以提高供应链网络抗毁性能;对于易受蓄意攻击的供应链网络,在加强核心企业的保护的同时还需要开发和扶植一定数量具备足够的富余产能的备选供应商,才能保证其鲁棒性和抗毁能力。     

基于复杂网络的危险品运输网络抗毁性仿真

通过构建危险品运输超网络模型,分析了网络之间的相互作用和影响,继而建立了危险品运输网络模型生成方式;通过引入危险品运输网络"最短路径"、"平均最小风险路径距离"和"网络最大连通子图"概念,提出了"网络风险效率"和"最大连通度"抗毁性测度模型;根据网络流量特性,构建了危险品运输网络介数模型。以危险品运输网络为例进行仿真,仿真结果表明:危险品运输网络抗毁性表现为对随机攻击的鲁棒性和蓄意攻击的脆弱性,抗毁性更接近于无标度网络;其抗毁性是由少数节点和边维系的,且网络对节点攻击的抗毁性低于对边攻击的;网络最大连通度性能优于网络风险效率,适当增加系统冗余性可提高网络抗毁性。     

P2P MMOG中的信誉机制研究

P2P结构上的大规模多玩家在线游戏设计需要面临的重要问题之一就是节点的计算和通信任务的分配.合理的信誉机制设计能避免因少数节点的计算或通信能力降低而造成系统整体性能下降,同时防止少数权力集中的节点进行的破坏游戏公平性的行为.提出一种适用于P2PMMOG应用的信誉机制,利用同步通信过程中数据是否及时、正确的被接收来对节点通信状态进行描述,实现对节点可靠程度进行量化;提出局部声望的概念,并在此基础上提出了计算节点选择算法和获取更新节点选择可信计算节点的算法来调节网络计算和通信的分配.仿真实验表明利用局部声望可以有效调节节点职能,使系统计算和通信得到合理的分配.     

Random walk search in unstructured P2P

1 .INTRODUCTIONIn the last few years , unstructured P2P applicationsare very popular ,such as Gnutella[1], Kazaa[2]. Theyare designed for sharing files among the peers in thenetworks .Thereis no precise control over the networktopology or file placement in these systems .In gener-al ,they employ flooding scheme for searching object ,and waste a lot of bandwidth[1]. Today , bandwidthconsumption attributed to these applications amountsto a considerable fraction (upto 60 %) of the total In…     

一种结构化P2P系统的拓扑匹配算法

针对结构化P2P系统提出了基于事件驱动的拓扑匹配算法。在该算法中,节点加入系统时依据系统全局信息找到与该节点最近的节点作为邻居节点;当有节点离开或者加入系统从而导致系统覆盖网络拓扑结构发生变化时,只有受影响的节点做出适当的调整。事件驱动算法不是只利用系统全局信息或者只利用系统局部信息,而是二者的结合,从而减少了算法带来的开销。在CAN系统上的仿真试验表明事件驱动算法可以使系统的平均逻辑链路延迟/平均物理链路延迟降低65%左右,而用SAT-match与界标簇算法结合的方法只能降低50%左右。同时,算法带来的开销也是非常小的。     

Greedysearch based service location in P2P networks

1.INTRODUCTION Mainapplicationsoftoday’sP2Pnetworkincludefile andcyclesharing.InP2Pfilesharingnetworklike Gnutella,resourcesarefilesscatteredondifferent nodes.Therefore,resourcelocationunderthissce narioreferstofindingnodeswithrequiredfiles.On theotherhand,incycle sharingP2Pnetworks,re sourcelocationreferstohuntingidleCPUcyclestodo computationjobs.Forexample,inCondor,which offershigh throughputcomputing,thereisamatch makeracceptingresourcestateinformationandpro vidingmatchingservice…     

基于智能信任关联的对等协同IDS仿真

为了有效解决当前分布式入侵检测系统中存在的组件之间依赖程度大、负载不均衡、单点失效、系统不够健壮,以及入侵检测系统自身结构固定不能自动适应入侵变化等问题,提出了一种基于P2P思想的对等协同入侵检测系统模型,并进行了节点智能信任关联算法设计.基于P2P-CIDS模型和JXTA架构实现了一个对等协同IDS仿真系统原型,并借助Slapper蠕虫在仿真网络环境中进行了系统有效性评估.仿真结果表明,该对等协同IDS能明显提高脆弱网络节点的平均幸存率.     

战场环境中基于对等计算的分布式时空索引技术

对时空信息进行合理组织可以高效完成时空查询,从而快速支持军事决策和行动的顺利完成。针对战场环境中时空数据的分布独立性,各节点的自治性、动态性及协作性,提出了分布式基于对等计算的时空索引(pear to pear spatio temporal indexing, P2PSTI)结构,该索引基于分布式哈希表(distributed Hash table, DHT)技术组织节点的拓扑结构,采用Hilbert曲线将时空对象映射到一维空间,并利用该曲线的局部保持特性设计了高效的查询算法,大大降低了路由消息数量,提高了时空查询性能。实验结果表明,P2PSTI查询性能好,索引维护代价低,负载均衡策略效果明显。     

P2P平台信号显示的三方博弈模型研究

针对P2P平台质量参差不齐的现实情况,从双边市场的视角构建P2P平台与借贷双边用户之间的信号显示博弈模型,研究优质P2P平台区别于劣质平台的信号显示行为及其影响因素.研究发现:1)作为信息中介的P2P平台既可能传递信息也可能不传递信息,而传递的信息既可能是真实的也可能是虚假的,其信号显示的有效性依赖于信号显示成本.2)当且仅当信号显示成本居中时,P2P平台愿意真实地显示信号.3)此外,P2P平台传递真实信息的可能性还会受到平台收费,借款人项目特征,投资人资金成本等因素的影响.4)规制部门应针对P2P平台,借款人和投资人三方主体的博弈特点,对平台重点关注低质量项目成功率,资金成本等要素,建立统一的,有公信力背书的信号显示载体,形成政策合力.     

一种基于感知模型的P2P MMOG信任模型

根据P2PMMOG的特点提出一种适合其应用的基于感知模型的信任模型.该模型中玩家仅对处于其感知范围内的玩家进行信任评估,使用滑动窗口对玩家信任度进行更新,并使用模糊综合评判对玩家多粒度信任度进行合并.实验结果表明,该模型不仅能保证信任评估的精确性还能有效节省评估对系统资源的使用,并能真实反映玩家信任度的变化,可以为P2PMMOG的安全提供更好的支持.     

基于NS2的P2P网络模拟平台研究

目前模拟（Simulation）在Peer-to—Peer（P2P）系统的评估和分析中发挥着重要作用。很多研究者认为底层网络布局对P2P系统性能有较大的影响，但现有的模拟器多基于不考虑底层网络的简单模型。同时多数模拟器仅支持特定协议的较小规模模拟。上述缺陷导致使用现有模拟器进行模拟的实用性和真实性无法满足实验需求。为解决上述问题，一种基于NS2的通用的、可扩展的P2P模拟平台NDP2PSim得以提出。该平台可为各类P2P协议的模拟提供真实且通用的模拟环境，同时实现了P2P系统的一些通用功能并以模块形式提供以便于使用。介绍了该模拟平台的系统结构和实现细节，并模拟Freenet作为实例演示系统使用情况。     

一种基于P2P的流媒体数据调度算法

针对现有的采用拉式策略的算法在进行调度时数据块不能及时到达的情况,提出了一种自适应的数据调度算法。该算法可以根据节点间数据的传输速率以及P2P网络节点的动态性自动调整对数据服务节点的选择,并可以最小化在播放截止时间之前不能到达的数据块的数量。实验结果表明,新的算法可以一定程度缩短每个调度周期的数据到达延迟。