关键基础设施系统中的加固问题
网络与互联网体系结构
2017-06-01 v2
摘要
电力与通信网络高度相互依赖，并构成一个国家关键基础设施的一部分。类似地，网络内部也存在依赖关系。精确刻画这些依赖关系的模型至关重要。先前的研究提出了若干模型，但这些模型存在一定局限。上述模型的局限性已被隐含相互依赖模型（Implicative Interdependency Model）所克服，该模型使用布尔逻辑表示依赖关系。本文利用隐含相互依赖模型形式化了实体加固问题（Entity Hardening problem）与定向实体加固问题（Targeted Entity Hardening problem）。实体加固问题描述了这样一种情形：在有限预算下，运营商必须决定加固哪些实体，从而在给定一组实体初始失效时使损失最小化。定向实体加固问题是实体加固问题的一个受限版本。该问题描述的场景中，某些实体的保护具有更高优先级；若这些实体失效，相较于其他实体失效，将造成更大的经济与社会损失。已证明这两个问题均为 NP-完全问题。本文设计了一种整数线性规划（Integer Linear Program, ILP）以求得最优解。文中还描述了一种启发式算法，其精度通过使用真实世界与模拟数据将其性能与最优解比较而得到验证。
引用
@article{arxiv.1701.07106,
title = {On Hardening Problems in Critical Infrastructure Systems},
author = {Joydeep Banerjee and Kaustav Basu and Arunabha Sen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.07106},
year = {2017}
}
备注
The previous version was made into a journal paper that contains the previous problem along with an existing problem. As the previous version is not intended to be published hence it is requested that this new version is accepted