社交网络蠕虫仿真建模研究

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1、第３４卷第７期计算机学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．７２０１１年７月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＵＴＥＲＳＪｕｌｙ２０１１社交网络蠕虫仿真建模研究孙鑫刘衍珩朱建启李飞鹏１）（吉林大学计算机科学与技术学院长春１３００１２）２）（吉林大学符号计算与知识工程教育部重点实验室长春１３００１２）摘要随着互联网虚拟社交网络的发展，借助网络用户进行传播的社交网络蠕虫已经成为威胁网络安全的重大隐患之一．文中从社会工程学的角度研究社交网络蠕虫的传播机制，通过量化影响用户行为的若干因素，提出了微观节点上的基于用户安全意识的行为博弈模型；通过分

2、析网络用户活动的习惯特性，构建了宏观网络上离散的基于用户习惯的社交网络访问模型；从而实现了一个适用于社交网络蠕虫传播研究的仿真系统．实验分析了模型中用户相关因素对蠕虫传播的影响，验证了仿真系统的有效性．最后，利用该系统仿真了社交网络蠕虫在异质社交网络中的传播，揭示了网络拓扑结构和社交网络混杂程度对蠕虫传播的影响，为社交网络蠕虫相关研究提供了重要支持．关键词社交网络蠕虫；传播模型；人类行为；博弈理论；仿真中图法分类号ＴＰ３０９犇犗犐号：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０１６．２０１１．０１２５２犚犲狊犲犪狉犮犺狅狀犛犻犿狌犾犪狋犻

3、狅狀犪狀犱犕狅犱犲犾犻狀犵狅犳犛狅犮犻犪犾犖犲狋狑狅狉犽犠狅狉犿犘狉狅狆犪犵犪狋犻狅狀ＳＵＮＸｉｎＬＩＵＹａｎＨｅｎｇＺＨＵＪｉａｎＱｉＬＩＦｅｉＰｅｎｇ１）（犆狅犾犾犲犵犲狅犳犆狅犿狆狌狋犲狉犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犑犻犾犻狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犆犺犪狀犵犮犺狌狀１３００１２）２）（犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犛狔犿犫狅犾犻犮犆狅犿狆狌狋犪狋犻狅狀犪狀犱犓狀狅狑犾犲犱犵犲犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵狅犳犕犻狀犻狊狋狉狔狅犳犈犱狌犮犪狋犻狅狀，犑犻犾犻狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犆犺犪狀犵犮犺狌狀１３００１

4、２）犃犫狊狋狉犪犮狋Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｏｒｍｓｈａｖｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｊｏｒｉｎｔｅｒｎｅｔｓｅｃｕｒｉｔｙｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｏｒｍｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｆｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗｐｏｉｎｔｏｆｓｏｃｉａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｎｄａｈｕｍａｎｂｅｈａｖｉｏｒｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｇａｍｅｔｈｅｏｒｙｉｓｐｒｅｓｅｎｔ

5、ｅｄｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｃｔｅｄａｃｔｉｏｎｓｏｆｎｅｔｗｏｒｋｕｓｅｒｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄｗｉｔｈｗｏｒｍｍｅｓｓａｇｅｓ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｕｓｅｒｓ’ｄｉｕｒｎａｌａｃｔｉｖｉｔｙｂｅｈａｖｉｏｒｓ，ａｄｉｓｃｒｅｔｅｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋａｃｃｅｓｓｉｎｇｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｈｕｍａｎｈａｂｉｔｏｆａｃｃｅｓｓｉｎｇｃｅｒｔａｉｎｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅｎａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｃｏｎｓｔｒｕ

6、ｃｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｗｏｍｏｄｅｌｓａｎｄｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｕｍａｎｆａｃｔｏｒｓｏｎｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎａｒｔｉｆｉｃｉａｌｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｓｓｈｏｗｔｈｅｉｍｐａｃｔｓｏｆｎｅｔｗｏｒｋｔｏｐｏｌｏｇｙａｎｄｎｕｍｂｅｒｏｆｈｙｂｒｉｄｎｏｄｅｓｏｎｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｏｒｍｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎａｎｄｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｉｓｓｉｍｕｌａｔｉｏ

7、ｎｓｙｓｔｅｍｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｇｒｅａｔｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｏｒｍｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊ｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｗｏｒｍ；ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｈｕｍａｎｂｅｈａｖｉｏｒ；ｇａｍｅｔｈｅｏｒｙ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ利用社会工程学以各种方式诱惑用户点击进行传播１引言的一类蠕虫，具有隐蔽性高、生存周期长和难以根除等特点，其传播难以通过发布漏洞补丁等技术的手社交型网络蠕虫（以下简称“社交网络蠕虫”）是段进行有效的控制，因此潜在的危害更为严重．同收稿日期：２

8、０１１０１０５；最终修改稿收到日期：２０１１０６０７．本课题得到国家自然科学基金（６０９７３１３６、６１０７３１６４）、国家发改委下一代互联网业务试商用及设备产业化专项（ＣＮＧＩ０９０１１１）、国家科技部国际合作与交流专项（２００８ＤＦＡ１２１４０）、吉林省科技发展计划：青年