基于网络节点重要性评估的多样化生存技术研究

论文摘要

随着网络攻击门槛的降低和社会发展对信息系统的依赖程度逐渐增加,传统网络安全技术面临巨大挑战,生存性研究受到广泛的关注。多样化是提高系统生存性最重要的手段之一,但是多样化只是在实践中简单的定性使用,没有很好的规则实施多样化。本论文从离线技术。角度出发,通过对节点重要性研究,提出基于网络节点重要性评估的多样化算法,并对算法进行了验证。主要工作和研究成果如下:1.深入研究多样化技术。从传统技术的缺陷,多样化的有效性以及多样化的应用方面三个方面总结多样化技术。从理论的角度分析了多样化的作用原理,并且从实践的角度证明了多样化的有效性。2.基于离线技术。的特点,提出一种基于网络节点重要性评估的多样化模型框架。分析其中主要组成部分以及组成关系:元素多样性模块构建多样化的元素,节点重要性评估模块对网络中节点的重要性进行评估,多样化分布模块基于网络节点重要性评估方法,将多样化元素按照一定的规则分布到网络中。3.重点论述基于网络节点重要性评估的多样化模型中的关键算法。提出一种基于整体局部融合的节点重要性评估算法,给出了基本思想以及算法实现;使用生成的节点重要性序列,提出一种多样化算法,将多种元素分布到网络节点上,并给出了基本思想以及算法实现。4.对基于整体局部融合的节点重要性评估算法以及多样化算法进行仿真。仿真结果表明,节点重要性算法能够准确发现网络中的重要节点,较其他算法有着较好的合理性和科学性。多样化算法满足了在保障核心节点的高生存性的基础上并能够最大程度限制单一攻击的预期。较其它算法在系统生存性提高方面有了较大的提升。本文的研究工作为多样化研究开展了一些创新的探索,研究成果对于提高多样化效果以及系统生存能力有重要的理论和实践意义。本文研究成果作为863项目网络脆弱性综合分析技术。组成部分,对生存性的研究有借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 国内外研究概述
• 1.2.1 节点重要性研究概述
• 1.2.2 多样化研究概述
• 1.3 课题研究内容与论文结构
• 第二章 多样化研究概述
• 2.1 多样化引入
• 2.1.1 生物界的多样化
• 2.1.2 多样化与网络生存性
• 2.2 多样化技术概述
• 2.2.1 传统技术的缺陷
• 2.2.2 多样化的有效性
• 2.2.3 多样化的应用
• 2.3 多样化研究相关
• 2.3.1 多样化距离相关
• 2.3.2 多样化算法相关
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于网络节点重要性评估的多样化模型
• 3.1 多样化模型
• 3.2 节点重要性评估技术（Node Importance Evaluation ）
• 3.2.1 基于网络拓扑的节点重要性评估技术
• 3.2.2 基于信息关键程度的节点重要性评估技术
• 3.2.3 基于耦合的节点重要性评估技术
• 3.3 元素多样性技术（Element Diversity ）
• 3.3.1 混淆（confusion）技术研究
• 3.3.2 可替换网络元素分析
• 3.4 多样化分布（Diversity Distribute）
• 3.4.1 多样化分布有效性分析
• 3.4.2 多样化分布技术研究（Diversity Distribute）
• 3.5 基于网络节点重要性评估的多样化分布优势
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于网络节点重要性评估的多样化关键算法
• 4.1 网络表示及概念定义
• 4.1.1 网络表示
• 4.1.2 概念定义
• 4.2 基于融合的节点重要性评估算法
• 4.2.1 评估模型
• Rank 算法'>4.2.2 N_Rank 算法
• 4.2.3 算法时间复杂度分析
• Rank 算法优势分析'>4.2.4 N_Rank 算法优势分析
• 4.3 多样化分布算法
• 4.3.1 多样化算法实现分析
• Weight 算法'>4.3.2 D_Weight 算法
• 4.3.3 算法复杂度分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 算法仿真与分析
• 5.1 基于融合的节点重要性算法仿真与分析
• 5.1.1 Karate Club network（空手道俱乐部网络）分析
• 5.1.2 艾滋病患者性关系
• 5.2 多样化算法仿真与分析
• 5.2.1 仿真环境分析
• 5.2.2 算法仿真情况
• 5.2.3 仿真结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 工作总结
• 6.2 下一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果