[发明专利]一种基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法及装置，方法包括：生成电力信息物理系统的拓扑结构并将其表示为一个无向加权稀疏邻接矩阵；计算节点的脆弱性和相关性、承受能力；根据传染病的传播矩阵模型，构造节点风险传播矩阵；计算其中消亡节点占比并将其与预设节点消亡占比值对比，当大于预设节点消亡占比值时评估获得电网中节点的故障规模；当小于时，计算易感节点的邻居节点中免疫节点占比以及节点被攻击感染所需要的时间，判断感染节点是否转换成免疫节点和消亡节点，并评估和输出获得电网中节点的故障规模。本发明可以准确的得到电力系统中的风险范围，可以及时的对被攻击的节点进行补救措施，从而更好的保障电网系统信息安全。

技术领域

本发明涉及一种基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法及装置，属于电力系统信息安全的技术领域。

背景技术

随着计算机网络与互联网技术的迅猛发展，电力行业的信息化建设也得到了广泛的关注，随着电力行业的生产操作、数据交互、存储等工作方式对信息化技术的依赖性逐步增大，其数据资料及信息资源不仅支撑着电力行业总体系统的正常运转，同时也成为电力行业生存发展的核心关键资产。电力系统作为国家最重要的基础性工程之一，一直都面临内部和外部的安全威胁，信息安全问题不可忽视，一旦出现关键数据信息泄露等情况，后果将不堪设想。目前，电力系统信息安全建设标准与规范尚不成熟，仍然存在一定的盲目性和不完善性，电力系统的信息安全风险评估机制相对起步较晚，现阶段的风险评估机制存在着相当程度的评估精度准确性差、完善性欠缺与效率值较低等不足。所以，一个合理、完善的信息安全风险评估方案就显得格外重要。

随着配电网规模不断增大，电力企业信息网络日趋复杂，网络风险种类不断涌现，急需加强对电力信息网络状态的实时掌控，保障信息网络的安全运行，如何对电力信息风险进行准确的评估和预测，已经成为当前网络信息安全研究的重点问题之一。信息安全风险评估是信息安全管理的一项重要工作，它是在安全事件发生中来评估此次风险将涉及的规模，以便及时进行相应的补救工作，这是一种十分有效的保障信息安全的手段。

现有的信息安全风险传播机制不能准确而迅速的判断出节点的故障规模，因此针对电网节点提出一种新的有效的信息安全风险传播机制对电网信息的安全保护意义重大。

根据SIR传染病模型来建立电网节点的感染模型，将电网中所有的节点划分为三类：S表示健康节点(易感节点)、I表示感染节点、R表示退出感染模型的节点，包括免疫节点和死亡节点。

基于SIR传染病模型的信息安全风险传播机制配主要需考虑两个方面的问题：(1)如何量化计算每个节点的对攻击的承受能力，包括节点的脆弱性和相关性；

(2)如何利用SIR传播模型将节点的感染情况表示出来。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法及装置，解决现有的信息安全风险传播机制不能准确而迅速的判断出节点的故障规模的问题，通过使用本方法可以使得配电网复杂节点下的风险得到快速评估，保证配电网的安全稳定运行。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法，包括：

步骤1、生成电力信息物理系统的拓扑结构并将此拓扑结构用一个无向加权稀疏邻接矩阵来表示；

步骤2、根据所述无向加权稀疏邻接矩阵计算节点的脆弱性；

步骤3、根据所述无向加权稀疏邻接矩阵计算节点的相关性；

步骤4、根据所计算节点的脆弱性和相关性计算节点的承受能力；

步骤5、根据SIR传染病的传播矩阵模型，构造节点风险传播矩阵，其中矩阵的对角线元素表示节点的状态，包括易感节点、感染节点、免疫节点和消亡节点；