故意攻击情况下复杂网络容忍度研究

摘要

随着科技的迅速发展，人们生活的世界逐渐被各种各样的复杂网络所包围，这些网络给人们的生活带来了极大的便利，但同时一旦这些网络遭受到破坏也将给生活造成不可想象的后果，因此对这些复杂网络在故意攻击情况下容忍度的研究逐渐受到人们重视。
　　本文首先介绍了研究的背景，以及复杂网络容忍度的国内外研究现状。然后介绍了几种常用的刻画复杂网络的一些属性和复杂网络模型，同时介绍了几种基本的故意攻击方式。
　　本文一方面根据实际情况分析了实际可能的单攻击源攻击方式，并分析了在该种攻击情况下的复杂网络的容忍度。首先将单攻击源攻击置于不同规模的随机网络、由Inet3.0生成的网络和实际网络拓扑上进行实验，然后对得到的实验结果分别从攻击成功的比例、攻击次数和平均碎片规模三个方面来分析不同网络拓扑的容忍度以及对比分析不同攻击方式，并发现三种网络拓扑对这种单攻击源攻击方式都具有较高的容忍度。
　　另一方面，本文还分析了两种实际可能的多攻击源的故意攻击方式以及在这两种故意攻击情况下的复杂网络的容忍度。这两种多攻击源的攻击方式分别为非限定目标结点的多攻击源攻击和限定目标结点的多攻击源攻击。并分别将这两种实际可能的多攻击源的故意攻击方式在不同规模的随机网络拓扑、由Inet3.0生成的网络拓扑和实际网络拓扑上进行实验，并对得到的结果分别从攻击成功的比例和攻击过程中产生的平均碎片规模来分析不同类型的网络拓扑的容忍度以及对比分析不同的多攻击源攻击方式，发现三种网络拓扑对这两种多攻击源的攻击方式都具有较高的容忍度。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外相关研究现状

1．2．1 复杂网络容忍度实证研究

1．2．2 复杂网络攻击策略研究

1．3 本文的主要研究内容

1．4 本文的结构安排

第2章 相关理论基础

2．1 复杂网络的定义

2．2 复杂网络的刻画

2．2．1 结点的度及结点度分布

2．2．2 介数与中介中心性

2．2．3 平均路径长度

2．2．4 聚集系数

2．2．5 最大连通子图

2．3 复杂网络的模型

2．3．1 随机网络

2．3．2 小世界网络

2．3．3 无标度网络

2．4 复杂网络攻击方法介绍

2．5 本章小结

第3章 单攻击源攻击时容忍度研究

3．1 引言

3．2 单攻击源攻击情形

3．2．1 提出原因

3．2．2 攻击源点的选择

3．2．3 两种实际可能的单攻击源攻击方式

3．3 单攻击源攻击算法

3．3．1 攻击源点选择算法

3．3．2 网络崩溃的判断条件

3．3．3 继续攻击条件

3．3．4 实际可能的单攻击源故意攻击算法

3．4 实验设置

3．5 实验结果及容忍度分析

3．5．1 按成功比例分析

3．5．2 按攻击次数分析

3．5．3 按碎片规模分析

3．6 本章小结

第4章 多攻击源攻击时容忍度研究

4．1 引言

4．2 非限定目标结点的多攻击源攻击情形

4．2．1 继续攻击条件

4．2．2 非限定目标结点的多攻击源攻击算法

4．2．3 实验结果及容忍度分析

4．3 限定目标结点的多攻击源点攻击情形

4．3．1 攻击源点的选择

4．3．2 目标结点的选择

4．3．3 限定目标结点的多攻击源攻击算法

4．3．4 实验结果及容忍度分析

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

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