随着互联网的迅速发展以及网络复杂性的不断增加,网络安全问题日益严重。计算机病毒以其传播速度快、影响范围大、破坏力强等特点已经成为目前互联网面临的最为严重的安全威胁之一。准确掌握计算机病毒的传播机理是预防和控制计算机病毒在网络中大规模爆发的基础,对网络信息安全管理有非常重要的现实意义。本论文旨在通过分析病毒的内在特性,同时考虑安全防护软件对计算机病毒传播的影响,建立能有效刻画病毒传播规律的动力系统模型,通过理论分析和数值仿真对模型进行研究,根据得到的研究成果制订出有效的病毒防范和控制措施,为安全防护软件产品的设计提供重要理论支持。
论文取得的主要研究成果如下:(1)考虑到人为的在计算机上安装混合入侵检测系统,采用混合隔离策略隔离可能被病毒感染的计算机,这也会对计算机病毒的传播产生影响。因此,本论文提出了一种具有相同隔离率的新型计算机病毒传播模型即SLBQRS模型。通过分析模型得到了系统平衡点的稳定性,并且通过数值仿真证明了理论分析的正确性,同时表明了混合隔离策略可以有效地抑制计算机病毒的传播。(2)潜伏性是计算机病毒的共同特征,也就是说当计算机被病毒感染后,计算机从潜伏期到发作期之间有一个时间延迟即时滞,因此在建立一个现实的计算机病毒传播模型的时候就应该考虑到时滞因素。另外考虑到易感机,潜伏机和发作机被隔离的概率是不同的,因此本文提出了具有分级隔离率的时滞SLBQRS模型。通过对模型的深入研究,把时滞作为分岔参数,分析相应的特征方程,得到了系统的动力学行为:即系统的局部渐近稳定性和Hopf分岔的存在性,这表明计算机病毒的传播分别是可控的和不控的;通过应用标准形式和中心流形定理,确定了Hopf分岔的方向和分岔周期解的稳定性;最后通过数值仿真证明了理论分析的正确性。
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