КиСА | Содержание

Том 56 >>> № 2 МАРТ — АПРЕЛЬ 2020

УДК 519.6

А.Д. Полищук

ОБ УЯЗВИМОСТИ СЛОЖНЫХ СЕТЕВЫХ СТРУКТУР И СИСТЕМ

Аннотация. Рассмотрены структурный и функциональный подходы к определению уязвимости сложных сетевых структур и систем к негативным внутренним и внешним воздействиям. Введены понятия параметров воздействия и посредничества элементов системы, позволяющие определять важнейшие с функциональной точки зрения узлы и ребра сети и разрабатывать сценарии для идентификации составляющих системы, блокирование которых может привести к наибольшим потерям в процессе ее функционирования, а также количественно оценивать эти потери. Проанализирована чувствительность системы к малым изменениям в объемах движения потоков, значения которых близки к критической загруженности ее составляющих. Полученные результаты могут быть использованы для усовершенствования существующих и разработки новых методов защиты реальных сетевых систем от естественных и штучных воздействий различных типов.

Ключевые слова: сложная сеть, сетевая система, поток, устойчивость, влияние, посредничество.

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ

Поліщук Олександр Дмитрович,
кандидат фіз.-мат.наук, старший науковий співробітник Інституту прикладних проблем механіки
і математики ім. Я.С. Підстригача НАН України, Львів, od_polishchuk@ukr.net

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Boccaletti S., Latora V., Moreno Y., Chavez M., Hwang D.U. Complex networks: Structure and dynamics. Physics Reports. 2006. Vol. 424, N 4. P. 175–308. https://doi.org/10.1016/j.physrep. 2005.10.009.

Barabїsi A.-L., Frangos J. Linked: the new science of networks. New York: Basic Books, 2002. 280 p.

Bianconi G., Barabїsi A.-L. Bose-Einstein condensation in complex networks. Physical Review Letters. 2001. Vol. 86, N 24. P. 5632–5635. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.5632.

de Regt R., Apunevych S., von Ferber C., Holovatch Yu., Novosyadlyj B. Network analysis of the COSMOS galaxy field. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2018. Vol. 477, Iss. 4. P. 4738–4748. https://doi.org/10.1093/mnras/sty801.

Dorogovtsev S.N., Mendes J.F.F. Evolution of networks: From biological nets to the Internet and WWW. Oxford: Oxford University Press, 2013. 280 p.

Bornholdt S., Schuster H.G. Handbook of graphs and networks: From the genome to the Internet. New York: Jon Wiley & Sons, 2006. 396 p.

Caldarelli G., Vespignani A. Large scale structure and dynamics of complex networks: From information technology to finance and natural science. New York: World Scientific, 2007. 251 p.

Поліщук О.Д., Яджак М.С. Мережеві структури та системи: І. Потокові характеристики складних мереж. Системні дослідження та інформаційні технології. 2018. № 2. С. 42–54. https://doi.org/10.20535/SRIT.2308-8893.2018.2.05.

Поліщук Д.О., Поліщук О.Д. Моніторинг потоку транспортних мереж із частково впорядкованим рухом. Зб. наук. праць ХХІІІ наук.-техн. конф. молодих науковців Фізико-механічного інституту ім. Г. В. Карпенка НАНУ (23–25 жовтня 2013, Львів). Львів, 2013. С. 326–329.

Albert R., Barabїsi A.-L. Statistical mechanics of complex networks. Review of Modern Physics. 2002. Vol. 74, N 1. P. 47–97. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.74.47.

Головач Ю., Олємской О., фон Фербер К., Головач Т., Мриглод О., Пальчиков В. Складні мережі. Журнал фізичних досліджень. 2006. Т. 10, № 4. С. 247–289.

Albert R., Jeong H., Barabїsi A.-L. Error and attack tolerance of complex networks. Nature. 2000. Vol. 406. P. 378–482. https://doi.org/10.1038/35019019.

Holme P., Kim B.J., Yoon C.N., Han S.K. Attack vulnerability of complex networks. Physical Review E. 2002. Vol. 65, Iss. 5. P. 056109-1–056109-14. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.65.056109.

Guimera R., Mossa S., Tutschi A., Amaral A.N. The worldwide air transportation network: Anomalous centrality, community structure, and cities’ global roles. Proc. Nathional Academy of Sciences of USA. 2005. Vol. 102, N 22. P. 7794–7799. https://doi.org/10.1073/pnas.0407994102.

Збитки від атаки вірусу Petya.A у світі сягають 8 мільярдів доларів. URL: https://www.unian.ua/ science/2003241-zbitki-vid-ataki-virusu-petyaa-syagayut-8-milyardiv-dolariv-ekspert.html

Freeman L.C. A set of measures of centrality based upon betweenness. Sociometry. 1977. Vol. 40, N 1. P. 35–41. https://doi.org/10.2307/3033543.

Newman M.E.J. Analysis of weighted networks. Physical Review E. 2004. Vol. 70, N 5. P. 056131-1–056131-9. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.70.05613.

Cao Q., Sirivianos M., Yang X., Pregueiro T. Aiding the detection of fake accounts in large scale social online services. Proc. 9th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (April 25–27, 2012, San Jose, CA, USA). San Jose, 2012. P. 197–210.

Abokhodair N., Yoo D., McDonald D.W. Dissecting a Social Botnet: Growth, Content and Influence in Twitter. Proc. 18th ACM Conference on Computer Supported Cooperative Work & Social Computing (March 14–18, 2015, Vancouver, BC, Canada). Vancouver, 2015. P. 839–851.

Pastor-Satorras R., Vespignani A. Epidemic spreading in scale-free networks. Physical Review Letters. 2001. Vol. 86, N 14. P. 3200–3202. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.3200.

Поліщук О.Д., Яджак М.С. Мережеві структури та системи: IІ. Серцевини мереж та мультиплексів. Системні дослідження та інформаційні технології. 2018. № 3. С. 38–51. https://doi.org/ 10.20535/SRIT.2308-8893.2018.3.04.

Поліщук Д.О., Поліщук О.Д., Яджак М.С. Комплексне детерміноване оцінювання складних ієрархічно-мережевих систем: І. Опис методики. Системні дослідження та інформаційні технології. 2015. № 1. С. 21–31.

Поліщук О.Д., Тютюнник М.С., Яджак М.С. Оцінювання якості функціонування складних систем на основі паралельної організації обчислень. Відбір і обробка інформації. 2007. Вип. 26 (102). С. 121–126.