[發(fā)明專利]一種鐵路網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010531403.4
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111818017B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱廣劼;楊軼杰;姚洪磊;司群;周澤巖;付曉丹;衛(wèi)婧;王張超;李琪;尹虹;陳彤;王云鵬;張德棟;王紅偉;馮凱亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司電子計算技術(shù)研究所
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張睿

1.一種鐵路網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測方法，其特征在于，包括：

根據(jù)歷史的多個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目，預(yù)測未來的下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目；

計算預(yù)測的所述合法用戶數(shù)目和所述未來的下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的實際合法用戶數(shù)目之間的誤差；

當(dāng)所述誤差大于預(yù)設(shè)誤差閾值時，計算鐵路網(wǎng)絡(luò)在未來的下一個檢測周期時間段內(nèi)存在威脅的概率；

所述根據(jù)歷史的多個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目，預(yù)測未來的下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目的步驟，包括：

以歷史的每一個檢測周期時間段和每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目作為輸入量，利用局部加權(quán)線性回歸算法，預(yù)測未來的下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測方法，其特征在于，所述利用局部加權(quán)線性回歸算法，預(yù)測未來的下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目包括：

為歷史的每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目賦予最佳權(quán)重值；

根據(jù)每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目和對應(yīng)的權(quán)重值，進行局部線性擬合；

根據(jù)局部線性擬合后得到的曲線，計算下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測方法，其特征在于，所述為歷史的每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目賦予最佳權(quán)重值包括：

為歷史的每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目賦予初始權(quán)重值；

根據(jù)每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目和對應(yīng)的初始權(quán)重值，局部線性擬合得到擬合曲線，并計算擬合曲線的平方誤差；

循環(huán)重復(fù)多次對歷史的每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目進行權(quán)重賦值，并局部線性擬合得到多條擬合曲線，且計算每一個擬合曲線的平方誤差；

確定平方誤差最小對應(yīng)的一組權(quán)重值為最佳權(quán)重值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測方法，其特征在于，所述為歷史的每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目賦予初始權(quán)重值包括：

采用高斯核函數(shù)計算歷史的每一個檢測周期時間段內(nèi)接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目的初始權(quán)重值，其中，高斯核函數(shù)的表達式為：

其中，d為歷史的每一個檢測周期時間段與未來的下一個檢測周期時間段之間的距離，τ＝50。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測方法，其特征在于，所述計算預(yù)測的所述合法用戶數(shù)目和所述未來的下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的實際合法用戶數(shù)目之間的誤差值包括：

采用方均根誤差表示預(yù)測的所述合法用戶數(shù)目和所述未來的下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的實際合法用戶數(shù)目之間的誤差；

其中，方均根誤差表示為：

其中，m為預(yù)測輪數(shù)，y_i是第i輪預(yù)測中接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的合法用戶數(shù)目，y′_i是第i輪預(yù)測中接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的實際用戶數(shù)目。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測方法，其特征在于，所述當(dāng)所述誤差大于預(yù)設(shè)誤差閾值時，計算鐵路網(wǎng)絡(luò)未來存在威脅的概率包括：

當(dāng)|ε|≥Tr時，則鐵路網(wǎng)絡(luò)在未來的下一個檢測周期時間段內(nèi)存在威脅的概率發(fā)生的概率為

其中，ε為預(yù)測的合法用戶數(shù)目和未來的下一個檢測周期時間段接入鐵路網(wǎng)絡(luò)的實際合法用戶數(shù)目之間的誤差，Tr為預(yù)設(shè)誤差閾值，P_Tr是相應(yīng)的誤差概率，可由誤差標(biāo)準分布的隨機屬性計算得出。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)測方法，其特征在于，所述當(dāng)所述誤差大于預(yù)設(shè)誤差閾值時，計算鐵路網(wǎng)絡(luò)未來存在威脅的概率還包括：

當(dāng)所述誤差小于預(yù)設(shè)誤差閾值時，確定在相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護要求下，鐵路網(wǎng)絡(luò)在未來的下一個檢測周期時間段內(nèi)不存在威脅。