網絡蠕蟲的傳播模型與防御策略研究.pdf

1、近年來，隨著網絡蠕蟲在全球互聯(lián)網的蔓延和流行，保護互聯(lián)網用戶，使其免受網絡蠕蟲的侵害，成為了一個至關重要的課題。盡管互聯(lián)網科研人員和工程師們做出了不懈的努力，但是我們至今還沒有一種完全有效的方法來阻止網絡蠕蟲的出現(xiàn)和傳播。目前，針對網絡蠕蟲的一部分研究集中在建立其傳播模型，并以此分析出最佳防御策略。在此研究領域中，必須保證傳播模型的正確性，進而才能得出可信的和可靠的防御策略。然而，通過研究與分析，目前的各種傳播模型都沒有精確到足以正確，

2、全面地反映網絡蠕蟲在互聯(lián)網上的傳播動態(tài)，以至于之前的防御策略缺乏充分的理論支持。
　　針對目前的問題，本文基于多種網絡蠕蟲提出了相應的傳播模型。互聯(lián)網中的網絡蠕蟲可劃分為基于掃描策略傳播的蠕蟲和基于拓撲結構傳播的蠕蟲。其中，基于掃描的網絡蠕蟲，之前的模型主要采用微分方程來描述掃描型網絡蠕蟲。微分方程描述了網絡蠕蟲的總體傳播動態(tài)，但無法從細節(jié)上反映其傳播受網絡節(jié)點出度，地理信息等因素的影響程度。因此，我們引入矩陣表示拓撲結構，運用矩

3、陣與矢量的迭代來模擬網絡蠕蟲的傳播過程。矢量結構能精確地表示各種因素對傳播的影響，而矩陣的迭代則反映了傳播的細節(jié)信息。所以，此矩陣模型比傳統(tǒng)的微分方程模型更加精確。
　　基于拓撲結構傳播的網絡蠕蟲，其傳播與拓撲結構具有較大相關性。實驗證明，傳統(tǒng)的微分方程模型會引入較大誤差。為保證模型精確性，本文引入一組差分方程來表示拓撲型網絡蠕蟲的傳播動態(tài)。目前，社會網絡蠕蟲和電子郵件蠕蟲都屬于基于拓撲結構傳播的網絡蠕蟲。作為兩個典型的案例，本文

4、著重研究這兩種拓撲型網絡蠕蟲的傳播動態(tài)。一方面，之前的模型通常假設社會網絡中的拓撲節(jié)點狀態(tài)獨立。此獨立性由傳播環(huán)所導致。針對拓撲型網絡蠕蟲的傳播，本文提出的模型成功地解決了獨立性假設所帶來的誤差。另一方面，之前的模型主要集中于早期的“非重復感染網絡蠕蟲”。而目前流行的電子郵件網絡蠕蟲主要為“重復感染型網絡蠕蟲”。此問題導致之前的模型極大地低估了電子郵件網絡蠕蟲的傳播范圍和速度。通過引入虛擬用戶，本文解決了重復感染過程的建模問題。實驗表明

5、，此模型具有非常高的準確性。
　　另外，從實際出發(fā)，安全管理員無法監(jiān)控和防御所有的網絡用戶，也難以做到在一種新的網絡蠕蟲爆發(fā)前就知道此蠕蟲的特征并開展有效地防御?；诒疚奶岢龅膫鞑ツＰ?，本文進一步探索1）哪些用戶是最佳防御點;2）何時為最佳防御時間;3）需要監(jiān)控和防御多少用戶才能有效地阻止各種網絡蠕蟲的傳播。傳統(tǒng)的觀點認為最佳防御點是網絡節(jié)點中的出度大的用戶，但通過本文的研究，此觀點未必正確。為此，本文引入網絡節(jié)點的between