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信息物理融合系统中恶意软件传播动力学研究
【作者】 谢文军 付晓 于振华 韩林 空军工程大学信息与导航学院 西安710077 中航工业西安飞行自动控制研究所飞行器控制一体化技术重点实验室 西安710065
【关键词】 信息物理融合系统 恶意软件 非线性动力学 自适应性
【摘要】针对恶意软件在信息物理融合系统（cyber-physical system,CPS）中的传播机理难以描述的问题,提出了一种自适应SIQRS（susceptible-infected-quarantined-recovered-susceptible）传播动力学模型。该模型采用节点隔离机制描述CPS的感知和控制能力,引入链路重连机制刻画CPS的自适应性,进一步分析了恶意软件在CPS中的传播规则,并依据平均场理论建立了相应的微分动力学方程。不同参数条件下的仿真结果表明：当感染率小于存在阈值时,恶意软件无法在CPS内传播;当感染率大于存在阈值且小于传播阈值时,CPS发生滞后分岔并出现双稳态现象;当感染率大于传播阈值时,CPS稳定在地方病平衡状态;当参数满足特定条件时,CPS会发生Hopf分岔。研究表明,所提模型能够准确刻画恶意软件在CPS中的传播机理。
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