二部无标度网络上病毒传播模型和免疫策略研究-论文.pdf

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1、第40卷第8期计算机工程2014年8月Vo1．40No．8ComputerEngineeringAugust2014·安全技术·文章编号：1000-3428(2014)08-0123·05文献标识码：A中图分类号：TP311二部无标度网络上病毒传播模型和免疫策略研究曾凤琳，温罗生(重庆大学数学与统计学院，重庆401331)摘要：针对计算机网络上的病毒传播问题，提出一种二部无标度网络，其节点分为客户机和服务器两类。在二部无标度网络上应用易感一感染-易感(SIS)传播模型，采用率方程的方法研究二部无标度

2、网络上病毒的状态转移和临界行为，得出客户机感染密度与服务器感染密度的关系式。在SIS模型的基础上利用免疫策略，针对相同的网络拓扑和病毒传播模型，分析比较免疫策略的免疫功能，并给出支持理论结果的数值模拟，结果验证了随机免疫、节点度免疫与相识点免疫策略都具有防御病毒传播的功能，并且防疫能力依次增强。关键词：二部无标度网络；幂律分布；连接矩阵；率方程；病毒传播模型；免疫策略ResearchonEpidemicSpreadingModelandImmunizationStrategyonBipartiteS

3、cale-freeNetworkZENGFeng—lin，WENLuo—sheng(CollegeofMathematicsandStatistics，ChongqingUniversity，Chongqing401331，China)【Abstract】Aimingattheproblemoftheepidemicspreadingonthecomputernetwork，abipartitescale—freenetworkisproposedinwhichthenodesaredividedi

4、ntoserversandclients．ByusingSusceptible—Infected—Susceptible(SIS)ofthenetwork，itappliesrateequationapproachtoresearchstatetransitionandcriticalbehaviorofepidemiconbipartitescale—freenetwork，andtherelationbetweentheinfectionratesofserver-to—clientandcli

5、ent-to-serverisanalyzed．ThenusingtheimmunizationstrategyontheSISmodeltoanalyzethefunctionoftheimmunizationstrategywhenconsideringthesametopologyofthenetworkandspreadingmode1．Thenumericalsimulationispresentedtosupporttheanalyticresults．Theresultisthatal

6、lofthestochasticimmunization，vertexdegreeimmunizationandacquaintanceimmunizationstrategycandefenseagainstepidemicspreading，andthepowerofimmunizationenhancedinpropersequence．【Keywords】bipartitescale—freenetwork；power—lawdistribution；connectivitymatrix；r

7、ateequation；epidemicspreadingmodel；immunizationstrategyDOI：10．3969／j．issn．1000—3428．2014．08．023在自治系统层，Internet拓扑结构均存在幂律分布，1概述人们对Intemet网络的度分布、连接指数、连接矩阵随着网络技术的发展，计算机网络日益普及并等进行了深入探讨。文献[7]通过分析具有3种属逐渐成为信息传播的重要纽带。进一步研究显示计性的复杂网络，得出所有的复杂网络都可以抽象为算机网络(因特网、万维网等)

8、本质上拥有幂律分布一个二部网络。文献[8]分析了用户浏览的网站，建的性质。，即P(k)=Ak～，其中，为标度指数；P立了用户．网站二部图，并证实该网络的无标度特(k)表示一个节点拥有k条边的概率。有这种性质性。在这些文献基础上，通过分析和假设，可以将计的网络被称为无标度网络。由于在无限大的无标度算机网络抽象成二部网络。基于二部网络的研究成网中度分布的二阶矩(k)是发散的，导致这种网络果近年来大量涌现，文献[9—10]分析了人类性接触具有一些非同寻常的表现。例如，当2<