计算机病毒网络传播模型稳定性与控制研究

魏林 郑州航空工业管理学院

1 研究计算机病毒网络传播模型稳定性

1.1 计算机病毒网络传播离散实践模型（见图一）及其稳定性

基于计算机病毒网络传播具有动态特性，需在“当日量”概念加持下予以分析，若规范时间内计算机病毒在网络中盛行，易感病毒主机可在一定条件下被病毒侵染，新感染病毒的计算机不能再感染其他易感病毒主机，此病毒感染周期视为一个“当日量”。通过对图一进行观察分析可知，病毒在计算机中传播，用S代表易感主机，用I代表被感染主机，用A代表患病主机，用S（n）、I（n）、A（n）代表第n个当日量，N（n）代表网络主机总数，通过建模得出如下关系式：N（n）=S（n）+I（n）+A（n），通过计算得出病毒网络传播离散模型，找到有病平衡点、无病平衡点，若将网络主机总数用1表示，被感染主机为0.1，易感主机为0.89，染病主机为0.01，感染系数则随之发生变化，说明若不加以控制网络中的病毒将会被传染，并影响计算机的正常使用，这就需要人们对相关病毒进行预防与管控。

图一 计算机病毒网络传播离散模型

1.2 计算机病毒网络传播免疫模型及其稳定性

建立如图二所示具体传播模型，通过分析得出如下病毒传播计算模型：N（n）=S（n）+E（n）+I（n）+R（n），其中 S 代表易感主机，E代表潜伏期主机，I代表染病主机，R代表免疫主机，n代表当日各状态计算机数量，通过带入数值进行计算可知，有病平衡点、无病平衡点在一定条件下趋于稳定，模型本身提供免疫机制，若该机制参数符合无病平衡点稳定条件，则计算机所感染的病毒不会大范围流行，若免疫机制不够完善，病毒则会传播开来，这说明在日常生活中人们需做好病毒预防工作，通过定期检测、防控有效消灭病毒，降低病毒对计算机的侵扰。

图二 计算机病毒网络传播免疫模型

1.3 计算机病毒网络传播双病毒模型及其稳定性

根据研究需要建立如图三所示模型，为引入数学理念进行分析提供条件，通过对模型进行分析，得出如下稳定性计算模型：N（n）=S（n）+I1（n）+I2（n）+R（n），其中S代表易感主机，I1代表感染主机，I2代表感染主机，R代表免疫主机，n代表当日各状态计算机数量，在Lyapunov定理加持下，通过对该模式进行仿真研究可知，两种病毒会产生直接影响，说明计算机网络中不只有一种病毒，人们需立足计算机网络运行实况予以预防，综合考量各类病毒对计算机的影响，制定富有实效性的病毒防御措施。

图三 计算机病毒网络传播双病毒模型

1.4 计算机病毒网络传播SEIQR模型及其稳定性

建立如图四所示模型，通过分析该模型，得出如下稳定性计算模型：N（n）=S（n）+E（n）+I（n）+Q（n）+R（n），其中 S 代表易感主机，E代表潜伏期主机，I代表染病主机，Q代表免疫主机，R代表恢复主机，n代表当日各状态计算机数量，通过总结仿真研究结果可知，在添加免疫节点后，计算机病毒网络传播模型添加人工干预控制机制，然而一旦计算机病毒控制能力小于病毒侵染情况，将很难保持计算机系统的稳定与安全，影响计算机病毒防控成效。

图四 计算机病毒网络传播SEIQR模型

1.5 计算机病毒网络传播时滞逻辑炸弹数学模型及其稳定性

基于逻辑炸弹病毒与HIV病毒存在相似性，在HIV动力学模型加持下，得出如下计算模型：N（n）=S（n）+I（n）+A（n），其中S代表易感主机，I代表被感染主机，A代表患病主机，n代表病毒转染常态下各种状态计算机数量。通过总结仿真实验结论可知，在计算机系统中，人们需加大逻辑炸弹病毒防御力度，当R＜1为阈值时，则患病计算机与被感染计算机在一定周期内会消失，当R≥1时，则计算机病毒会在互联网体系中长期活跃，患病计算机与被感染计算机在当日量中趋于稳定，若想提高计算机病毒防御效率，需要通过人为干预手段防控病毒，降低病毒活跃度，继而保证计算机系统安全稳定。

2 研究控制计算机病毒网络传播的方略

在人们生活水平不断提高新常态下，计算机普及率随之提升，然而计算机病毒却影响计算机系统稳定性及其应用成效，这就需要人们明晰计算机病毒网络传播形式及稳定性，在此基础上，秉持与时俱进理念，不断优化病毒防控方略，基于计算机病毒网络传播途径较多，病毒在非人力干预情况下很难消失殆尽，这就需要人们树立计算机病毒网络传播防控意识，能及时抑制病毒的传播，通过制定病毒日常防控计划，加强病毒防御预见性，降低病毒对计算机系统消极影响，同时人们需不断提高计算机综合配置，强化防火墙，及时更新病毒检测软件，合理敷设互联网体系，建立统一、高效系统病毒监测、干预、防控机制，如全方位扫描计算机内部系统及软件，避免新入网计算机存在隐性病毒，继而落实控制计算机病毒传播目标。除人们做好病毒日常控制工作外，还需研究人员加大优质计算机、互联网体系研究力度，为营建良好的计算机运行氛围夯实技术基石，在此基础上提高人们的网络安全意识，在正规渠道下载、更新软件及网络系统，降低病毒感染风险。

3 结束语

综上所述，计算机病毒具有非授权性、传播性、突变性、破坏性，一旦计算机系统中存在病毒，将影响该系统的安全性与稳定性，严重时还会侵害人们的财产安全，出现个人信息外泄、资源篡改等消极现象，基于此人们需加大计算机病毒控制方略研究力度，立足新时期树立计算机病毒防控意识，不断提高自身计算机病毒分析、预防、消除能力，规范计算机系统及IT技术应用流程，实时更新、优化计算机系统，降低病毒侵扰计算机几率，继而使人们得以有效应用计算机开展社会实践活动，发挥计算机应用优势，并达到营建和谐、稳定、安全网络系统运行氛围的目的，继而推动我国互联网事业稳健发展。