具有主动网络防御者的 contagion 动力学分析

在本文中，我们分析了恶意软件在赛博节点（即计算机或设备）群体中的感染传播动力学。与大多数先前研究中节点对感染作出被动反应不同，在我们的设定中，部分节点是主动防御者，意味着它们能够清理其相邻节点的恶意软件感染，这很像传播中的恶意软件利用网络连接特性进行扩散。我们将这些动力学建模为一种主动易感-感染-易感（A-SIS）仓室传染模型。我们通过建立感染-free 平衡点的全局渐近稳定性条件以及地方病平衡态的条件，完整刻画了系统的渐近行为。我们表明，主动防御者的存在抵消了传染性扩散，有效提高了地方病状态占优参数下的流行病阈值。利用这一刻画，我们研究了一类在资源有限条件下寻找主动网络防御能力最优投资的一般性问题。我们证明了该类问题在温和假设下具有唯一解。随后，我们分析了主动易感-感染-康复（A-SIR）仓室模型，并显式推导了任意轨迹的峰值感染水平。