物联网僵尸网络病毒的传播动力学模型与分析

作     者：张翕然 刘万平 龙华 ZHANG Xi-ran;LIU Wan-ping;LONG Hua

作者机构：重庆理工大学计算机科学与工程学院重庆400054 重庆理工大学人工智能学院重庆400054 

出 版 物：《计算机科学》 (Computer Science)

年 卷 期：2022年第49卷第S1期

页      面：738-743页

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX0594) 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201901101) 

主　　题：物联网 Mirai病毒 僵尸网络 SDIV-FB模型 传播阈值 

摘      要：随着信息技术的革新与进步,物联网技术在各个领域的应用呈现爆发式增长,然而大部分物联网设备却面临着黑客攻击的威胁。基于物联网设备的僵尸网络节点迅猛增长,导致了大规模DDoS攻击等网络安全事件,给物联网用户造成了极大损失。因此,研究以Mirai病毒为代表的一系列僵尸网络恶意威胁在物联网设备节点间的传播规律至关重要。首先,为了细致刻画物联网僵尸网络的形成过程,将物联网中的设备节点分为传输性设备节点和功能性设备节点,并通过对Mirai病毒感染机制的分析,提出了一个新颖的物联网病毒传播动力学模型——SDIV-FB模型。其次,从理论上计算了模型的传播阈值和平衡点,并对平衡点的稳定性进行了证明和分析。通过数值仿真实验验证了理论结果,并分析了模型参数对物联网病毒传播过程的影响。最后,确定了影响物联网僵尸网络病毒传播的重要参数,提出降低感染率和提高清除率可作为抑制物联网僵尸网络的有效控制策略。