復雜網(wǎng)絡的攻擊策略研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，我們的生活中到處充滿著復雜系統(tǒng)，復雜網(wǎng)絡逐漸成為科學家們研究的熱點。復雜網(wǎng)絡給我們的生活帶來了很大的便利，但是復雜網(wǎng)絡無時無刻不受到各種攻擊，包括隨機攻擊和惡意攻擊。因此，復雜網(wǎng)絡的抗毀性研究變得尤為重要，其中復雜網(wǎng)攻擊策略是抗毀性研究的關鍵。本文首先分析了網(wǎng)絡的抗毀性和經(jīng)典攻擊策略的攻擊效率，結合網(wǎng)絡的抗毀性和拓撲結構特性，提出了聯(lián)合型攻擊策略，包括IDB策略和RDB策略。并提出了基于熵的攻擊策略，包括IE(Infor

2、mation entropy)、CE(Crossentropy)和LE（Local entropy）。最后，結合攻擊效率和攻擊代價來衡量新提出的攻擊策略的攻擊效果。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴網(wǎng)絡模型的建立與分析。為了全面分析不同網(wǎng)絡模型的抗毀性，本文選取了三種標準的網(wǎng)絡模型(ER隨機網(wǎng)絡、WS小世界網(wǎng)絡和BA無標度網(wǎng)絡)和三種現(xiàn)實網(wǎng)絡模型。⑵網(wǎng)絡抗毀性分析。指數(shù)網(wǎng)絡都具有很強的魯棒性，在靜態(tài)攻擊下至少移除80％的節(jié)點網(wǎng)絡才瀕臨崩

3、潰，即使在最有效的攻擊策略RBC的攻擊下也要移除40％的節(jié)點。BA無標度網(wǎng)絡在受到攻擊時比較脆弱，靜態(tài)攻擊下只需移除40％的節(jié)點網(wǎng)絡就陷入癱瘓，而在動態(tài)攻擊下僅僅移除20％的節(jié)點網(wǎng)絡就癱瘓。三種real-world網(wǎng)絡無論面臨隨機攻擊還是惡意的攻擊都非常易毀，這是由于real-world網(wǎng)絡不規(guī)則，當網(wǎng)絡中少數(shù)的hub節(jié)點受到攻擊時網(wǎng)絡的拓撲結構就遭到嚴重破壞。⑶攻擊策略的攻擊效果分析。本文以首先分析了經(jīng)典攻擊策略的攻擊效率，以基于DC

4、(Degree centrality)和BC（Benweenness centrality）的攻擊策略為參考衡量新提出的攻擊策略的攻擊效率。在WS小世界網(wǎng)絡中，IDB的攻擊效率與IDC相比提高了20％，RDB較RDC提高了30％;在The power-grid網(wǎng)絡中，IDB的攻擊效果是最好的，攻擊效率遠大于其它攻擊方式。在ER隨機網(wǎng)絡和BA無標度網(wǎng)絡中，ICE的攻擊效果是最好的;其中，BA無標度網(wǎng)絡中，ICE策略的攻擊效率與IBC相比提