关联基础设施网络在级联故障下的脆弱性研究

为研究电力-天然气级联故障和系统间的关联性对基础设施脆弱性的影响,采用复杂网络理论与方法,以华中地区某城市电力-天然气网络为例分析了关联基础设施网络在级联故障下的脆弱性.通过对电力、天然气网络的功能特性以及网络之间的关联关系与接口设计标准进行建模,得到了网络的全局脆弱性和最优接口.同时利用网络的关键组件辨识方法,得到了网络的脆弱性指标,为控制基础设施系统的级联故障、增强系统的抗干扰能力提供了决策支持.     

基于复杂网络理论的电力基础设施网络关键组件辨识

电力网络作为典型的关键基础设施网络,其组件的关键性辨识对于分析、理解、识别电力网络的脆弱性,进而提出相应的保护措施和改进策略有着重要的意义。基于此,利用复杂网络理论和方法,从复杂网络统计指标、扰动下电力网络性能变化两个不同角度探讨了电力网络的关键组件辨识方法,获取了电力网络的关键节点与关键边。通过识别网络的关键组件可以控制级联故障,指出哪些组件需要重点保护,并采取缓解策略来降低其在扰动下的脆弱性。     

基于复杂网络的全球海运网络脆弱性分析

全球海运网络在世界进出口贸易中具有重要的作用,其脆弱性直接影响到各国间航运贸易,对海运网络和港口的脆弱度进行研究具有重要的意义。首先,运用复杂网络的理论和方法探究了全球海运网络的拓扑结构特征;然后,结合全球海运网络的结构特性从关键节点识别和全局脆弱性两个方面分析了海运网络的脆弱性。利用MATLAB编程分析、计算了各港口脆弱度和在两种不同攻击模式下的全球海运网络脆弱度变化。结果表明,蓄意攻击的网络效率下降速度更快,即全球集装箱海运网络在面对蓄意攻击时表现出的脆弱性较大,对脆弱度较高的港口应加强预防。     

基于电网脆弱性的级联故障评估规则分析

在电力系统网络中,那些由于自然灾害以及大规模物理攻击引起的线路故障往往会带来严重的后果。在这些电网中,一条线路的中断可能导致其他线路的过载,从而最终导致整个网络超负荷停机,引发灾难性事故。本文通过对大型互联电网模型进行研究分析,从网络生存能力分析角度出发,旨在识别出电网中最脆弱的节点。同时估计中断线路和相关地理特征的相互影响,通过设置级联故障评估规则,给出电网大规模连锁故障的缓解方法,对智能电网网络的基础设施部署给出参考依据。     

一个基于网络的脆弱性扫描系统

基于网络的脆弱性扫描就是通过向目标发送特殊制作的数据包,通过查看目标的反应以及分析目标应答的形式和内容,判断目标是否存在已知的脆弱点。文中分析了基于网络的脆弱性扫描技术的原理,介绍了几个著名的脆弱性扫描系统,在此基础上,介绍了已设计实现的一个基于网络的脆弱性扫描系统。     

基于脆弱性关联模型的网络威胁分析

为了解决网络脆弱性建模存在的问题以及威胁评估方法中的不足,结合面向对象技术提出了基于扩展时间Petri网的脆弱性关联模型,通过定义攻击复杂度和危害度因素以及各评估指标的量化方法,给出了脆弱性关联模型的生成算法。结合网络威胁度的计算公式,运用改进的Dijkstra算法给出了无目标导向的网络威胁量化分析方法。该模型能够有效缩减状态空间的规模,适合对复杂网络攻击建模。实验证明了脆弱性关联模型的正确性及其优越的描述性能,基于该模型的威胁分析方法也更为合理、有效。     

复杂网络的功效性与脆弱性研究综述

随着人类社会日益网络化,人们对各种关乎国计民生的复杂网络的安全性和可靠性提出越来越高的要求,复杂网络的功效性和脆弱性自然成为研究焦点之一.本文首先从复杂网络功效性和脆弱性分析和结构优化两方面详细综述了目前复杂网络功效性和脆弱性研究的进展,最后对这方面研究存在的问题和未来发展的趋势进行了总结和展望.     

基于复杂网络的无线传感器网络能量脆弱性分析

无线传感器网络(WSNs)正常运转的重要前提条件是支撑整个网络的节点能量是否充足,因而针对无线传感器网络的能量效率的研究一直是该领域研究的热点和难点问题。从节点能量效率的末端也就是其脆弱性展开研究,分析了无线传感器网络的拓扑特征和脆弱性对于节点能量优化和提高网络生命周期有重要的意义。采用Space D法建立拓扑网络模型,并用Matlab 7.0工具分析平均路径长度、节点度、聚类系数等指标及其分布规律,标注各个节点的能量脆弱性走势图,找到影响网络生存周期的最大关键节点。仿真实验结果表明:水质变化大的区域所覆盖的节点,数据传输量大,导致能量消耗过快,在度数一样条件下,这些节点对整个网络效率的影响最大。     

基于访问路径的网络安全脆弱性分析

脆弱性分析是网络安全风险分析与控制的关键技术,脆弱性也是网络攻防双方争夺信息优势的焦点。阐述了网络攻防控制的作用原理,提出了相对脆弱性分析的概念,从结构脆弱性分析的角度,分析了信息网络中访问路径上的节点脆弱性,给出了分析模型以及计算关键节点和访问路径综合脆弱性的分析方法,对分析算法进行了描述。该算法可计算出信息网络中任意两对节点之间访问路径的最大综合脆弱性,为网络安全控制提供了有效评估手段。     

复杂网络在土壤重金属含量关联分析中的应用

土壤重金属污染是当今社会最为关注的环境问题,对土壤不同重金属含量变化的关联性研究可以为土壤重金属治理提供理论依据。本文构建了一个复杂网络模型来分析土壤中重金属含量的关联性。通过采集实验基地7个区域的210组环境重金属数据,构建同现矩阵和复杂网络模型来分析该实验基地重金属的关联性。实验的结果显示,应用本文的方法,可以较好地描述不同重金属之间变化的潜在联系。     

The uncertainty recovery analysis for interdependent infrastructure systems using the dynamic inoperability input–output model

In this paper, an innovatory modelling framework is proposed to conduct the uncertainty recovery analysis for the interdependent infrastructure sectors based on the dynamic inoperability input–output model (DIIM). The DIIM captures the inoperability of infrastructure systems, and therefore can easily analyse how perturbations propagate among interconnected infrastructures and how to implement effective mitigation efforts after a disaster. In this paper, based on the random recovery time distribution, we apply the Monte Carlo simulation to obtain the distributions of the economic losses for the critical interdependent infrastructure sectors after a disaster. The proposed method can provide the decision-makers the guidance in making suitable risk-management decisions as well as how the risks can be mitigated, if the disaster cannot be avoided to happen in the first place.     

Vulnerability impact analysis framework for network security

Monitoring and quantifying component behavior is key to make network systems security and robust. This paper proposes an online monitoring and analysis framework based on agents for monitoring, analyzing and quantifying network vulnerability in real time. It proposes an algorithm for valuation of network components to populate an asset list with ＂＇criticality＂ values for impact analysis, and presents impact factors calculating methods to quantify how attacks and faults impact network performance and services. System administrators can use the framework to analyze and proactively manage the effects of complex network faults and attacks and recover accordingly.     

信息缺失条件下的相互依存网络抗毁性分析

提出了信息缺失条件下的相互依存网络抗毁性分析方法.首先,提出了结构信息和攻击信息,在结构信息已知的情况下利用信息广度参数和信息精度参数将攻击信息的获取抽象成无放回不等概率抽样问题,以此建立攻击信息缺失模型;然后,借助生成函数和渗流理论的思想提出了在随机信息缺失和优先信息缺失条件下的相互依存网络的抗毁性分析模型.根据此模型可以得到不同情况下的渗流阈值.通过以无标度网络作为实例进行进一步的实验发现信息广度参数和信息精度参数对相互依存网络的渗流阈值影响巨大,并且信息精度比信息广度影响更大,少量的高精度节点信息等价于大量低精度节点信息;已知少量最重要的节点就可以很大程度上降低相互依存网络的抗毁性;即使是在信息缺失的条件下,相互依存网络的抗毁性依旧远低于单层网络.     

基于权限变更规则的网络脆弱性分析方法

网络脆弱点有导致访问者权限变更的隐患。从攻击者如何利用脆弱点获取目标实体未授予访问权限的角度出发,本文通过对拥有权限变更特征的脆弱点统一建模,引入take权限变更规则和脆弱点权限变更规则的概念,在构建权限变更图基础上利用脆弱性权限变更算法进行权限变更路径的分析,得到网络权限变更闭包图及相应的权限获取路径。最后通过构建相应的网络实例分析并证明该方法的有效性。     

几种网络脆弱性分析方法探析

网络脆弱性分析方法总的目标是为了阐明全局度量结构的理论基础,而这种度量能被用来分析、管理和控制复杂网络系统。本文浅析了几种网络脆弱性分析方法的特点。准确的脆弱性分析要求对攻击模型以及它们对网络的影响要有很深的理解。     

谈计算机系统脆弱性与黑客攻击防护

本文主要介绍了计算机系统脆弱性概念及研究现状,分析了计算机系统脆弱性的本质及其形成的深层原因,总结了计算机系统脆弱性分析的方法;通过黑客攻击手段的全面剖析,针对计算机系统脆弱性的研究提出了切实可靠的黑客攻击的安全防护措施。     

基于不同子网络级联机制的相依网络鲁棒性研究

以往相依网络的级联失效研究都基于相同子网络级联机制的假设下进行分析,在借鉴前人研究的基础上,利用负载 能力模型提出基于不同子网络级联机制的相级联模型,并分析不同攻击策略对相依网络鲁棒性的影响。通过针对相依ER随机网络和相依无标度网络的攻击策略模拟仿真,对比不同攻击策略的效果,从而发现相依网络拓扑结构要素对不同攻击策略的影响。同时,通过对比同一攻击策略下的不同级联失效机制的效果,发现了级联失效机制的对称性对相依网络鲁棒性造成的影响。