复杂网络的安全评估与同步控制研究

作     者：梁文青 

作者单位：西安电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李俊民

授予年度：2015年

学科分类：07[理学] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 070104[理学-应用数学] 081201[工学-计算机系统结构] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：复杂网络 物联网 安全模型 同步控制 分数阶 

摘      要：近年来,作为复杂网络理论与应用的一个重要领域,物联网技术和产业得到快速发展,对复杂网络和物联网系统的结合分析研究成为热点。在实际的生产与应用中,对物联网安全模型和理论依据的需求更加明显,因此专业的信息安全风险评估模型分析显得尤为重要。网络同步作为复杂动态网的一个研究热点,在实际的生产中占据着重要的技术应用,尤其在物联网节点分布与优化和多网融合中具有重要意义。本文结合网络分析方法与控制理论,从安全模型和同步控制两方面着手对复杂网络进行分析和研究。具体成果如下:1.本文从物联网的安全模型出发对威胁风险特征做了概括,分析了国内外物联网安全标准化的工作进展,总结了几种安全模型和风险评估方法;结合安全检测方法与设计理论,针对现有的物联网安全模型的短缺现状提出三种比较全面的安全模型,包括分层决策模型、人工免疫模型、云变换模型,对其优缺点进行比较,为物联网的安全风险评估提供模型与方法依据。2.运用分数阶微积分理论和自适应控制理论对复杂动态网的同步进行研究。本文利用分数阶具有历史记忆性的特征将分数阶理论应用到网络同步问题的研究中,提出一种新的分布式自适应控制方法。应用控制理论分析误差系统,成功将复杂动态网络之间的同步问题转化为误差动力系统的稳定性问题。通过新的自适应同步控制器来控制受控网络使其最终达到与预期轨迹同步。利用分数阶系统稳定性理论,证明了在新的控制器的作用下分数阶误差动态网络的稳定性。通过对节点动态为分数阶Chen系统的网络进行实例仿真,结果表明在本文设计的控制器作用下网络同步误差最终趋向于零,即实现分数阶复杂动态网络的渐近同步。