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1、计算机网络病毒传播模型,徐彬瀚、赵朝胜、罗坤、陶俊霖,传染方式,1. 传染特定类型文件 2. 破坏硬盘上所有数据 3. 通过网络漏洞传播 4. 通过加载到其图片、附件或者小游戏上传播,传染病的传播特性,1. 传播媒介不同 2. 感染人群范围不同 3. 感染后人体免疫力不同,传染病模型,简单模型 SI 模型 SIS 模型 SIR 模型,简单模型,被感染的病人人数随着时间成指数增长但是对被传染人群不进行区分所以得到的模型有天然缺陷。,SI 模型,把总人数设定后，把人群区分为： 易感人群（Susceptible） 已感人群（Infective） 这种模型也称为阻滞增长模型(Logistic)。,SI
2、S 模型,对感染人群进行进一步的细分被治愈的病人还可以变成健康人群并且可能再度被感染而且引入了治愈率、平均传染期和接触数。,SIR 模型,把人群分为： 健康人群 病人 治愈后有免疫力的人群(Removed) 最后的一类人退出被感染人群 这类模型对项轨线和阀值进行了仔细的分析和研究。,早期病毒,早期档案型病毒，通过磁盘或光盘传播，速度慢，范围窄。 宏病毒，寄存在文档或模板的宏中。传播速度相对较快。,病毒进化道路,1999年第一只透过Email传播的Melissa病毒问世之后病毒绕行世界的纪录也再度被打破同时迅速缩短成以“天”为单位。 2000年的I Love You网络病毒传播的速度比起梅莉莎(
3、Melissa)宏病毒还快上好几倍。而且破坏力也更为强大。 2001年的Nimda蠕虫病毒在短短24小时内即感染超过220万台的计算机。 2003年8月的Sobig蠕虫病毒，据ZDNET报导仅仅在一天之内美国在线(AOL)就收到高达l 150万封携带SobigF的电子邮件。 2004年飞毛腿应该算是MyDoom蠕虫据美联社报导悲惨命运病毒可在30s内发出100封有毒邮件美国中央控制中心于45min内即收到3 800份的感染报告。,网络病毒传播特性,网络病毒是利用互联网进行传播的病毒由于其传播途径的不同所以其传播速度远远快于早期病毒。,网页病毒传染初期模型,网页病毒主要是利用软件或系统操作平台等
4、的安全漏洞通过执行嵌入在网页HTML超文本标记语言内的Java Applet小应用程序。JavaScript脚本语言程序，ActiveX软件部件网络交互技术支持可自动执行的代码程序。以强行修改用户操作系统的注册表设置及系统实用配置程序或非法控制系统资源盗取用户文件，或恶意删除硬盘文件、格式化硬盘为行为目标的非法恶意程序。,网页病毒传染初期模型,网页病毒的激发条件是浏览网页网页的浏览量直接影响病毒传播的速度网页的浏览量宏观上是随着时间的增 假设时间为t，感染网页病毒的数目为m病毒的增长率为kt： 两边同时积分得到： 结果为： 假设k=10，c=5得到如图结果。,蠕虫病毒初期传染模型,蠕虫是通过分
5、布式网络来扩散传播特定的信息或错误进而造成网络服务遭到拒绝并发生死锁。这种“蠕虫”程序常驻于一台或多台机器中，并有自动重新定位的能力。如果它检测到网络中的某台机器未被占用它就把自身的一个拷贝发送给那台机器。每个程序段都能把自身的拷贝重新定位于另一台机器中，并且能识别它占用的机器。,蠕虫病毒初期传染模型,假设时间为t感染蠕虫病毒的数目为m，病毒的增长率为km。当t=0时，有m0个蠕虫病毒。 分离变量后得到： 两边同时积分得到： 结果为： 设m0=l，得到结果如图,蠕虫病毒中期传染模型,蠕虫病毒增长到一定程度后，增长率会下降这是因为全球计算机数量有一个限度。随着蠕虫病毒的增长阻碍增长的作用就会变得
6、越来越大。,蠕虫病毒后期传染模型,蠕虫病毒大规模爆发后防病毒公司开始推出专门杀死该病毒的软件利用系统漏洞进行传播的蠕虫也可以通过打补丁的方法得到防止。有一批计算机在感染蠕虫病毒之前进行了免疫有的感染后进行免疫可感染病毒的计算机总数量开始减少。,蠕虫病毒后期传染模型,假设总计算机数目不变没有感染病毒的计算机数量在总数量的比率为n(t)已经感染病毒的计算机数量在总数量的比率为y(t)，已经免疫的计算机的数量在总数量的比率为l(t)。已经感染病毒的计算机一般不会重复感染病毒蠕虫病毒会诊断进程，保证系统中仅有一个自身程序运行。 计算机病毒传染率为k感染病毒后具有免疫力的比率为p。得到公式如下：,蠕虫病毒后期传染模型,假设y(0)=0.03，n(0)=0.97，l(0)=0，k=l，p=0.4。 根据初始状态值，求得结果如图,
