《關鍵基礎設施網間脆弱性分析與保護》旨在為關鍵基礎設施保護方案的制訂提供一整套定量化的分析方法。通過重點圍繞關鍵基礎設施保護的資源分配、外部威脅與系統服務水平之間的三元動態關係，在博弈論的框架下，運用數學規劃、網路分析、蒙特卡洛模擬和計算機仿真相結合的方法，對關鍵基礎設施網路的脆弱性分析和保護規劃問題進行建模與仿真研究，提出了關鍵基礎設施保護的行為建模框架，給出了不同類型的基礎設施系統攻防博弈模型及其求解算法。
基本介紹
- 書名：關鍵基礎設施網間脆弱性分析與保護
- 出版社：科學出版社
- 頁數：157頁
- 開本：5
- 作者：馬永馳
- 出版日期：2014年3月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：科學出版社
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《關鍵基礎設施網間脆弱性分析及保護》由科學出版社出版。
圖書目錄
第1章緒論
1.1關鍵基礎設施保護的核心科學問題
1.2關鍵基礎設施保護研究的核心挑戰
1.3關鍵基礎設施保護的研究進展
1.3.1國家戰略層面上的總進展
1.3.2對基礎設施網路的認知和理解
1.3.3基礎設施風險管理的相關研究概述
1.3.4相互依賴關鍵基礎設施的建模與仿真
1.3.5外部威脅下工程系統的可靠性研究
1.3.6網路脆弱性阻斷分析及智慧型攻擊研究
1.3.7研究進展評述
1.4本書的主要內容與結構
第2章關鍵基礎設施保護的行為建模框架
2.1關鍵基礎設施的網間脆弱性
2.1.1脆弱性
2.1.2複雜工程系統的脆弱性
2.1.3物理層之間的相互依賴與脆弱性
2.1.4數字層的依賴與脆弱性
2.2關鍵基礎設施的可靠性
2.2.1可靠性
2.2.2基礎設施系統的多態性與可靠性
2.3關鍵基礎設施保護的攻防博弈行為建模框架
2.3.1基礎設施外部威脅不確定性分類與攻擊策略
2.3.2基礎設施的組件攻防行為建模
2.3.3關鍵基礎設施系統的攻防關聯回響行為建模
2.3.4行為建模框架的參數選擇與特定化
2.4本章小結
第3章關鍵基礎設施的網路屬性與績效測量
3.1關鍵基礎設施的基本拓撲結構
3.1.1電力網路的拓撲結構
3.1.2電信網路的拓撲結構
3.1.3其他城市生命線系統的拓撲結構
3.2關鍵基礎設施的網路屬性測量
3.3網路績效的測量
3.3.1不同類型的網路與績效測量
3.3.2網路連通性測量
3.3.3變動運送成本下的網路績效測量
3.3.4不同測量方式的比較
3.4本章小結
第4章離散型基礎設施系統的脆弱性分析與保護
4.1離散型基礎設施的運作最佳化與脆弱性分析介紹
4.1.1離散型基礎設施的運作最佳化
4.1.2離散型基礎設施的脆弱性分析
4.2離散型基礎設施系統的攻防博弈分析
4.2.1離散型基礎設施系統同時行動攻防博弈模型
4.2.2離散型基礎設施系統序貫行動攻防博弈模型
4.2.3脆弱點組合與最優保護策略的甄別困境
4.3基於啟發式的基礎設施保護策略甄別方法
4.3.1總體的思路
4.3.2破除組合困境的基本思想
4.3.3啟發式基礎設施保護策略甄別算法
4.4套用：某供應鏈終端設施系統的攻防博弈分析
4.4.1最優設施運作地點的確定
4.4.2脆弱性分析
4.4.3序貫行動攻防博弈分析及其均衡
4.4.4同時行動攻防博弈分析及其均衡
4.5本章小結
第5章網路型基礎設施系統的脆弱性分析與保護
5.1網路的解構
5.2基於確定阻斷的基礎設施網路脆弱性評價模型
5.2.1基於網路連通性的脆弱性評價模型介紹
5.2.2基於網路流重新分布的脆弱性分析模型
5.3基於確定阻斷的網路型基礎設施攻防博弈模型
5.3.1網路型基礎設施系統同時行動攻防博弈模型
5.3.2網路型基礎設施系統序貫行動攻防博弈模型
5.3.3套用：某網際網路主幹網路的攻防博弈分析
5.4基於隨機阻斷後果的網路型基礎設施攻防博弈分析
5.4.1基於隨機阻斷後果的基礎設施網間脆弱性分析模型
5.4.2自然災害下網路型基礎設施的保護規劃模型
5.4.3自適應威脅下網路型基礎設施的保護規劃模型
5.5網路型基礎設施攻防博弈蒙特卡洛模擬演化算法
5.5.1模型求解的基本思路
5.5.2脆弱性分析模型蒙特卡洛模擬算法
5.5.3自然災害型保護規劃蒙特卡洛模擬算法
5.5.4自適應威脅型保護規劃蒙特卡洛模擬算法
5.6套用：西氣東輸天然氣網路的脆弱性分析與保護規劃
5.6.1西氣東輸工程簡介
5.6.2西氣東輸天然氣主幹網路的拓撲屬性分析
5.6.3自然災害威脅下西氣東輸網路的保護規劃
5.6.4自適應威脅下西氣東輸網路的保護規劃
5.7本章小結
第6章多重基礎設施系統的脆弱性分析與保護
6.1基於外界不確定性驅動的多重基礎設施網間脆弱性分析
6.1.1列昂惕夫投入—產出模型
6.1.2構造列昂惕夫對偶系統對多重基礎設施進行建模
6.1.3構造列昂惕夫系統的對偶問題
6.1.4相互關聯基礎設施系統的動態方程
6.1.5與Haimes失效容量輸入—輸出模型的對比
6.1.6仿真模型
6.1.7仿真示例
6.2基於網路流的多重基礎設施網間脆弱性分析
6.3相互關聯基礎設施系統間的依賴關係
6.4數據結構的構造
6.4.1單個基礎設施網內的結構描述
6.4.2基礎設施網間依賴結構的描述
6.4.3約束條件
6.5多重基礎設施網路運作模型
6.6多重基礎設施網路智慧型攻擊模型
6.7多重基礎設施網間保護模型
6.8本章小結
參考文獻
1.1關鍵基礎設施保護的核心科學問題
1.2關鍵基礎設施保護研究的核心挑戰
1.3關鍵基礎設施保護的研究進展
1.3.1國家戰略層面上的總進展
1.3.2對基礎設施網路的認知和理解
1.3.3基礎設施風險管理的相關研究概述
1.3.4相互依賴關鍵基礎設施的建模與仿真
1.3.5外部威脅下工程系統的可靠性研究
1.3.6網路脆弱性阻斷分析及智慧型攻擊研究
1.3.7研究進展評述
1.4本書的主要內容與結構
第2章關鍵基礎設施保護的行為建模框架
2.1關鍵基礎設施的網間脆弱性
2.1.1脆弱性
2.1.2複雜工程系統的脆弱性
2.1.3物理層之間的相互依賴與脆弱性
2.1.4數字層的依賴與脆弱性
2.2關鍵基礎設施的可靠性
2.2.1可靠性
2.2.2基礎設施系統的多態性與可靠性
2.3關鍵基礎設施保護的攻防博弈行為建模框架
2.3.1基礎設施外部威脅不確定性分類與攻擊策略
2.3.2基礎設施的組件攻防行為建模
2.3.3關鍵基礎設施系統的攻防關聯回響行為建模
2.3.4行為建模框架的參數選擇與特定化
2.4本章小結
第3章關鍵基礎設施的網路屬性與績效測量
3.1關鍵基礎設施的基本拓撲結構
3.1.1電力網路的拓撲結構
3.1.2電信網路的拓撲結構
3.1.3其他城市生命線系統的拓撲結構
3.2關鍵基礎設施的網路屬性測量
3.3網路績效的測量
3.3.1不同類型的網路與績效測量
3.3.2網路連通性測量
3.3.3變動運送成本下的網路績效測量
3.3.4不同測量方式的比較
3.4本章小結
第4章離散型基礎設施系統的脆弱性分析與保護
4.1離散型基礎設施的運作最佳化與脆弱性分析介紹
4.1.1離散型基礎設施的運作最佳化
4.1.2離散型基礎設施的脆弱性分析
4.2離散型基礎設施系統的攻防博弈分析
4.2.1離散型基礎設施系統同時行動攻防博弈模型
4.2.2離散型基礎設施系統序貫行動攻防博弈模型
4.2.3脆弱點組合與最優保護策略的甄別困境
4.3基於啟發式的基礎設施保護策略甄別方法
4.3.1總體的思路
4.3.2破除組合困境的基本思想
4.3.3啟發式基礎設施保護策略甄別算法
4.4套用：某供應鏈終端設施系統的攻防博弈分析
4.4.1最優設施運作地點的確定
4.4.2脆弱性分析
4.4.3序貫行動攻防博弈分析及其均衡
4.4.4同時行動攻防博弈分析及其均衡
4.5本章小結
第5章網路型基礎設施系統的脆弱性分析與保護
5.1網路的解構
5.2基於確定阻斷的基礎設施網路脆弱性評價模型
5.2.1基於網路連通性的脆弱性評價模型介紹
5.2.2基於網路流重新分布的脆弱性分析模型
5.3基於確定阻斷的網路型基礎設施攻防博弈模型
5.3.1網路型基礎設施系統同時行動攻防博弈模型
5.3.2網路型基礎設施系統序貫行動攻防博弈模型
5.3.3套用：某網際網路主幹網路的攻防博弈分析
5.4基於隨機阻斷後果的網路型基礎設施攻防博弈分析
5.4.1基於隨機阻斷後果的基礎設施網間脆弱性分析模型
5.4.2自然災害下網路型基礎設施的保護規劃模型
5.4.3自適應威脅下網路型基礎設施的保護規劃模型
5.5網路型基礎設施攻防博弈蒙特卡洛模擬演化算法
5.5.1模型求解的基本思路
5.5.2脆弱性分析模型蒙特卡洛模擬算法
5.5.3自然災害型保護規劃蒙特卡洛模擬算法
5.5.4自適應威脅型保護規劃蒙特卡洛模擬算法
5.6套用：西氣東輸天然氣網路的脆弱性分析與保護規劃
5.6.1西氣東輸工程簡介
5.6.2西氣東輸天然氣主幹網路的拓撲屬性分析
5.6.3自然災害威脅下西氣東輸網路的保護規劃
5.6.4自適應威脅下西氣東輸網路的保護規劃
5.7本章小結
第6章多重基礎設施系統的脆弱性分析與保護
6.1基於外界不確定性驅動的多重基礎設施網間脆弱性分析
6.1.1列昂惕夫投入—產出模型
6.1.2構造列昂惕夫對偶系統對多重基礎設施進行建模
6.1.3構造列昂惕夫系統的對偶問題
6.1.4相互關聯基礎設施系統的動態方程
6.1.5與Haimes失效容量輸入—輸出模型的對比
6.1.6仿真模型
6.1.7仿真示例
6.2基於網路流的多重基礎設施網間脆弱性分析
6.3相互關聯基礎設施系統間的依賴關係
6.4數據結構的構造
6.4.1單個基礎設施網內的結構描述
6.4.2基礎設施網間依賴結構的描述
6.4.3約束條件
6.5多重基礎設施網路運作模型
6.6多重基礎設施網路智慧型攻擊模型
6.7多重基礎設施網間保護模型
6.8本章小結
參考文獻
