[發(fā)明專利]一種基于影響力最大化算法的手機(jī)病毒傳播能力分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410533222.X
• 申請(qǐng)日: 2014-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN104318084A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭三城
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 肇慶學(xué)院;彭三城
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及手機(jī)病毒傳播能力分析，提供了一種基于影響力最大化算法的手機(jī)病毒傳播能力分析方法，屬于網(wǎng)絡(luò)與信息安全領(lǐng)域。

背景技術(shù)

手機(jī)的短信（SMS）和彩信（MMS）服務(wù)功能以其方便、快捷、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)受到了人們的青睞，使其成為了人們?nèi)粘Ｉ钪幸环N常用的通信方式。人們經(jīng)常通過發(fā)送短信/彩信來進(jìn)行社會(huì)交往，在一定程度上直接體現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)生活中人與人之間的社會(huì)關(guān)系；也具有社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)特征，構(gòu)成了一種特殊的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)—移動(dòng)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。

由于該網(wǎng)絡(luò)具有移動(dòng)性、規(guī)模大等特點(diǎn)，非常適合病毒的傳播。同時(shí)，由于手機(jī)用戶自身屬性及其所在網(wǎng)絡(luò)中所處的位置不同，使得它在信息傳播過程中的作用也大相徑庭。如果能有效地識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，對(duì)于病毒傳播分析、病毒防治等方面都具有一定的指導(dǎo)意義。例如：當(dāng)需要對(duì)病毒的傳播進(jìn)行遏制時(shí)，只要對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)管和控制，從而破壞網(wǎng)絡(luò)的傳播路徑便可以達(dá)到遏制的目的。

SMS/MMS病毒是一種利用人們?cè)谑瞻l(fā)SMS/MMS進(jìn)行社會(huì)交往時(shí)進(jìn)行傳播的，具有隱蔽性強(qiáng)、傳播速度快、危害性大等特點(diǎn)。另外，基于SMS/MMS的社交網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)度分布具有冪律分布的特性，根據(jù)社交網(wǎng)絡(luò)和手機(jī)病毒傳播的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種病毒傳播能力分析方法來刻畫節(jié)點(diǎn)的影響力大小與手機(jī)病毒傳播之間的關(guān)系，從而有利于預(yù)測(cè)手機(jī)病毒的傳播趨勢(shì)和發(fā)現(xiàn)手機(jī)病毒的傳播規(guī)律，為遏制手機(jī)病毒的傳播提供理論依據(jù)。

因此，如何分析節(jié)點(diǎn)影響力的大小與手機(jī)病毒傳播之間的關(guān)系，成為了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)安全的一個(gè)重要問題。目前，現(xiàn)有的針對(duì)手機(jī)病毒的相關(guān)研究，大部分傳播模型都是根據(jù)生物病毒傳播學(xué)原理來建模，不能適用于大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而且沒有考慮節(jié)點(diǎn)影響力的大小和節(jié)點(diǎn)的差異度對(duì)手機(jī)病毒傳播的影響。

為了保障國家和人們的財(cái)產(chǎn)安全，作為國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“智能手機(jī)病毒傳播動(dòng)力學(xué)建模理論及分析方法研究”（61379041）的研究成果之一，我們提出了一種基于影響力最大化算法的手機(jī)病毒傳播能力分析方法。該方法將人們通過發(fā)送SMS/MMS來進(jìn)行社會(huì)交往的行為來構(gòu)建社會(huì)關(guān)系圖，再對(duì)該圖的特性進(jìn)行分析，還引入節(jié)點(diǎn)親密度和活躍度來評(píng)估節(jié)點(diǎn)的影響力，通過選舉機(jī)制來發(fā)掘影響力最大的節(jié)點(diǎn)，并結(jié)合個(gè)體的差異性來刻畫節(jié)點(diǎn)影響力的大小與手機(jī)病毒傳播之間的關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于影響力最大化算法的手機(jī)病毒傳播能力分析方法。該方法考慮到手機(jī)病毒的復(fù)雜性及其傳播過程的不確定性，能更好地刻畫節(jié)點(diǎn)影響力的大小和節(jié)點(diǎn)的差異度對(duì)病毒傳播的影響，從而為有效地遏制手機(jī)病毒的傳播提供一種有效的解決方案。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明主要通過利用實(shí)際的短信/彩信通信數(shù)據(jù)來構(gòu)建社會(huì)關(guān)系圖，以便發(fā)現(xiàn)和刻畫不同個(gè)體之間的交互關(guān)系與手機(jī)病毒傳播之間的關(guān)系；在對(duì)社會(huì)關(guān)系圖進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，引入親密度和活躍度來評(píng)估節(jié)點(diǎn)的影響力，并采用選舉機(jī)制來發(fā)掘影響力最大的節(jié)點(diǎn)；設(shè)計(jì)手機(jī)病毒傳播能力分析模型，把網(wǎng)絡(luò)中影響力大的節(jié)點(diǎn)設(shè)置為病毒傳染源，來刻畫節(jié)點(diǎn)影響力的大小和節(jié)點(diǎn)的差異度與病毒傳播之間的關(guān)系。主要的發(fā)明內(nèi)容如下。

（1）構(gòu)建社會(huì)關(guān)系圖

本發(fā)明采用有向帶權(quán)圖G(N,?E,?W)來表示人們通過短信/彩信進(jìn)行社會(huì)交往的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，其中：N為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)集合，表示所有手機(jī)用戶；E為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的有向邊，表示手機(jī)用戶之間發(fā)送短信的行為，邊的弧頭指向表示短信行為的接收方；W為有向邊的權(quán)重，表示發(fā)送短信的行為的值，值越大表示發(fā)送短信的數(shù)量越多。然后，利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論來分析社會(huì)關(guān)系圖的相關(guān)特性。

（2）節(jié)點(diǎn)影響力評(píng)估機(jī)制

本發(fā)明將對(duì)節(jié)點(diǎn)影響力的評(píng)價(jià)要素（如：朋友節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)、節(jié)點(diǎn)之間的交互次數(shù)、節(jié)點(diǎn)的活躍性）進(jìn)行分析。并引入節(jié)點(diǎn)親密度NC?(Node?Closeness,?NC)反映手機(jī)用戶之間的親密程度和引入節(jié)點(diǎn)活躍度NA(Node?Activeness,?NA)來判斷哪個(gè)節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)刻更活躍，從而為發(fā)掘影響力最大的節(jié)點(diǎn)奠定基礎(chǔ)。

（3）基于選舉機(jī)制的影響力最大化算法