抗毀性

抗毀性是指當網路中出現確定性或隨機性故障，網路維持或恢復其性能到一個可接受程度的能力。

基本介紹

• 中文名：抗毀性
• 外文名：Destruction resistance

定義

關於網路抗毀性的定義，目前還沒有形成統一的表述。在通信網路和計算機網路的研究領域，對網路抗毀性定義如下:從以上定義分析可知，網路抗毀性注重的是系統的關鍵部分遭受到攻擊或摧毀，系統的恢復性和適應性，並在此情況下仍能完成關鍵服務的能力。

測試抗毀性需要解決的問題

1.確定連通性約束；

2.確定節點或邊的移除方式。

複雜網路需要面臨的兩種打擊

隨機性打擊(failure)和選擇性打擊(attack)。所謂隨機性打擊，就是網路節點(邊)以某種機率被隨機破壞;所謂選擇性打擊,就是網路節點(邊)按一定的策略被破壞.一般來說,網路自身原因引起的損傷屬於隨機性打擊,而蓄意的破壞則屬於選擇性打擊.例如,敵人在選擇攻擊目標時,總是先選擇重要的軍事目標,而不是隨機破壞。

.針對複雜網路面臨的兩種不同打擊,給出複雜網路抗毀性的兩個新測度：

定義1 對於一個連通係數為C的網路,隨機移除網路中的f N個節點.若 時,網路連通係數達到閾值 ,稱 為網路的節點容錯度,其中N為網路中節點數目。

定義2 對於一個連通係數為C的網路,按照節點連線度遞減的順序移除網路中的fN個節點.若 時,網路連通係數達到閾值 ,稱 為網路的節點抗攻擊度,其中N為網路中節點數目。

複雜網路抗毀性分析實例

全球貿易網可以看成一個複雜的網路,各個國家就是網路的節點,國家之間的進出口關係形成網路的邊.Serrano等對世界貿易網的拓撲結構進行了研究。他們以世界貿易網資料庫COMTRADE提供的2000年世界各國進出口數據為依據,構建了一個有179個節點,7 510條邊的有向網.因為世界貿易網的出口邊和進口邊存在很大的相關性,為了研究方便,在不丟失網路拓撲結構信息的情況下,可以將其看成一個無向網,其連線度期望為〈k〉=43.

作為比較,構造一個有179個節點,連線度期望〈k〉=43的隨機網路.取連通係數閾值 =0.20,對於世界貿易網和構造的隨機網路,分別計算網路的連通係數、節點容錯度和節點抗攻擊度.計算結果如表1.

網路項	連通數	節點容錯度	節點抗攻擊度
世界貿易網	0.556	0.094	0.021
隨機網路	0.725	0.052	0.045

從表1可以看出,相比隨機網路,世界貿易網對於隨機性的打擊有著很好的抗毀性,但面對選擇性的打擊卻顯得很脆弱,這都源於世界貿易網拓撲結構的無標度性。實際上只要美國、英國、日本等少數貿易大國從貿易網中移除,整個世界貿易網基本上就處於癱瘓狀態.這說明世界經濟逐步走向多極化的同時,世界貿易仍受少數幾個大國的主宰,整個世界貿易網並不穩固.如果這些國家出現自然災害或者動亂,整個貿易網將隨之受到影響。