针对区块链网络和分布式系统的,网络脆弱节点的挖掘检测:
给定一个区块链网络,里边有很多节点,不同的配置、位置、算力,如何找到哪个节点是更重要、更脆弱。
从攻的角度,那就可以作为攻击目标。
对节点的攻击:1. 随机攻击 2.蓄意攻击
随机攻击–>即使很多节点失效崩溃,但整个网络仍可保持连通
蓄意攻击–>针对度很大的节点,网络就变得脆弱,可能崩溃
从防的角度,就是需要加强保护和完善的脆弱点
复杂网络中重要性节点发掘综述
阅读文献来源:
该篇论文解决的问题:
复杂网络环境下几个领域中发掘重要性节点的方法
发掘复杂网络重要节点的三种方法
基于复杂网络的网络系统脆弱点发现研究方法
阅读文献来源:
该篇论文解决的问题:
- 大量节点 加大了攻击图 的计算量 ,产生状态爆炸问题,限制了攻击图技术现实应用
- 因此,兼顾准确性&&减少计算量&&利用复杂网络的拓扑统计性质
- 寻找 脆弱点—>达到目的:寻找更大规模(1000/10000以上)网络的脆弱点
- 提出了 对节点删除法的改进
复杂网络 —> 节点的集合 —> 拥有自己的独立特征&&与其他个体有相互连接关系的节点
什么是脆弱节点?
受攻击后能引起网络性能大幅度下降的节点
什么是网络性能?
- 网络的连通性(网络能否正常工作)、平均最短路径(网络执行效率)等
寻找脆弱节点的两种思路
思路一:网络中心性反映脆弱性
中心性指标
度中心性
归一化度值 越大,节点越重要
介数中心性
介数中心性 反映–>节点在网络中的枢纽地位;通过该节点最短路径越多,节点越重要
接近度中心性
- 接近度:节点到其他节点 最短路径之和的倒数;越小越重要
- 接近度中心性 = 某节点接近度 * (N-1)
- 反映–>节点通过网络到其他节点的影响能力
特征向量中心性
- 反映了节点间的相互影响
- 反映了重要性和 连接的边数目有关、和连接的节点的重要性有关、连接重要的节点可提升自身节点的重要性
思路二:节点脆弱性 == 删除节点后对网络系统的破坏性
“核与核度”理论:
系统的“核”:
- 给定的系统,若去掉or破坏其中若干个主要素,对系统破坏性最大的 这若干个主要素
- —> 可以:研究删除节点后对网络的破坏性来确定—> 脆弱节点
如何“删除节点”?
方法一:将节点对之间距离的倒数作为权数,对所有产生的不连通节点加权求和 以此度量破坏程度
方法二:
该文献的思路
- 本文对节点删除法的改进 :针对网络攻防中 网络拓扑可能因为脆弱点 受到攻击而变化,寻找更符合网络实际情况的脆弱点
- 通过计算 删除节点后对网络平均最短路径的影响 来 模拟当网络中节点 受到攻击 导致节点不可用时 对网络整体性质的影响
算法设计
本文认为:主要影响的网络性质:平均最短路径 & 连通节点对的变化
删除节点后,可能产生一个or多个连通分支 ,可能改变某些节点对的最短路径
首先考虑对平均最短路径的影响
将不连通的节点对 间的距离设为 图的直径大小