計(jì)算機(jī)病毒傳播的建模、分析及控制.pdf

1、在過去的幾十年里，人們親眼見證了互聯(lián)網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)的迅速普及。然而，這種迅速普及也極大提高了計(jì)算機(jī)病毒的傳播能力。由于計(jì)算機(jī)病毒自身具有破壞性、多態(tài)性和不可預(yù)測性等一些顯著性特點(diǎn)，它們早已成為現(xiàn)代信息社會的重要威脅之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)病毒程序也變得越來越高端、其結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜，以至于相應(yīng)的殺毒軟件的開發(fā)周期也變得越來越耗時(shí)、開發(fā)的成本也越來越昂貴。更不幸的是，傳統(tǒng)的一些計(jì)算機(jī)病毒防護(hù)措施，從防火墻到殺毒軟

2、件等都不能有效地控制計(jì)算機(jī)病毒在互聯(lián)網(wǎng)上的快速傳播?；谟?jì)算機(jī)病毒傳播過程的動(dòng)力學(xué)建模卻是理解計(jì)算機(jī)病毒傳播行為的一種很有效的方式。因?yàn)樵诖嘶A(chǔ)之上，人們可以提出一些有效的保護(hù)措施來防止受到計(jì)算機(jī)病毒的感染。
　　本學(xué)位論文旨在基于計(jì)算機(jī)病毒傳播機(jī)制建立合理的動(dòng)力系統(tǒng)模型，從理論和實(shí)驗(yàn)上分析所提模型的全局動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而根據(jù)取得的研究成果制定一些行之有效的措施來控制計(jì)算機(jī)病毒的傳播。本論文所做的主要工作如下：
　　①研究了兩

3、類具有線性接種率和線性感染率的SIRS（susceptible-infected-recovered-susceptible）模型。首先，對一類具有線性接種率和線性感染率的SIRS模型的動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，又把該模型拓展到了一般非線性接種率和一般非線性感染率的情形。新模型的兩個(gè)平衡點(diǎn)的全局穩(wěn)定性都得到了證明。
　　②考慮了一個(gè)基于外部有毒計(jì)算機(jī)和有毒移動(dòng)存儲介質(zhì)影響的SIRS模型。從理論和實(shí)驗(yàn)上都表明了該模型只有唯一

4、的平衡點(diǎn)，且該平衡點(diǎn)具有全局漸近穩(wěn)定性。同時(shí)，也給出了一個(gè)關(guān)于如何控制計(jì)算機(jī)病毒傳播的結(jié)論。
　　③提出了一個(gè)基于外部有毒計(jì)算機(jī)和殺毒軟件影響的SLBRS（susceptible-latent-breaking-recovered-susceptible）模型，并進(jìn)行了理論分析。該模型的唯一平衡點(diǎn)是全局漸近穩(wěn)定的。一些數(shù)值實(shí)驗(yàn)不僅驗(yàn)證了該結(jié)論，還顯示了外部有毒計(jì)算機(jī)和殺毒軟件對計(jì)算機(jī)病毒傳播的影響。
　　④研究了兩類具有外部

5、倉室的SIES（susceptible-infected-external-susceptible）模型。首先，建立了一個(gè)同構(gòu)的SIES模型。該模型的定性分析表明唯一的平衡點(diǎn)是全局漸近穩(wěn)定的。此外，通過采取有效的措施，受感染的計(jì)算機(jī)數(shù)量是可以低于可接受閾值的?；谠撏瑯?gòu)模型，提出了一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對計(jì)算機(jī)病毒傳播影響的異構(gòu)SIES模型。該模型只具有一個(gè)平衡點(diǎn)，且平衡點(diǎn)是全局漸近吸引的。該結(jié)論也通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了說明。此外，理論和實(shí)驗(yàn)