(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111503995.X (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 中国人民解 放军国防科技大 学 地址 410073 湖南省长 沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 李星　雷迎科　毕大平　金虎　 潘必胜　滕飞　陈翔　李扬　 (74)专利代理 机构 南京理工大 学专利中心 32203 代理人 薛云燕 (51)Int.Cl. H04L 45/12(2022.01) H04L 45/02(2022.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种基于拓扑有权割裂度的网络链路攻击 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于拓扑有权割裂度的 网络链路攻击方法， 该方法针对网络链路攻击中 的优化攻击策略问题， 首先， 基于数学图论建立 通信网络所映射的有权拓扑图模型； 其次， 为了 定量评估网络攻击造成的网络通信效能损失程 度， 提出反映网络分裂程度的有权割裂度进行网 络效能表征； 最后， 提出考虑攻击成本下的网络 拓扑有权割裂度攻击收益率为攻击目标， 并建立 关于攻击链路选择与优先攻击顺序的最优攻击 策略。 本发明能够在网络对抗中， 指导建立攻击 策略， 优化 攻击方法， 提高攻击效果。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 114244766 A 2022.03.25 CN 114244766 A 1.一种基于 拓扑有权割裂度的网络链路攻击方法， 其特 征在于， 步骤如下： 步骤1、 将实体网络抽象成一张图， 并根据网络节点和链路的物 理属性、 性能， 赋予拓扑 图节点和边设定的权 重， 得到网络映射的有权 拓扑图G； 步骤2、 基于网络的有权拓扑图， 选择能够尽量将网络节点数均分的链路和能够将权重 较大节点分裂到较小子网络的链路， 作为备选攻击链路； 步骤3、 根据有权割裂度、 链路攻击成本和攻击收益率的定义， 计算步骤2中所选攻击链 路的攻击收益 率； 步骤4、 根据步骤3攻击收益率计算结果， 按攻击收益率从大到小， 明确攻击链路顺序， 即为最优的攻击策略。 2.根据权利要求1所述的基于拓扑有权割裂度的网络链路攻击方法， 其特征在于， 步骤 2所述选择能够尽量均分网络节点数量和将权重较大节点分裂到较小子网络的链路作为备 选攻击链路， 具体如下： 基于网络有权拓扑图， 考虑所能承受的攻击成本， 优先选取破坏后 能够尽量均分网络 节点数量的链路组， 在此基础之上， 优先选取将权 重较大节点分裂到较小子网络的链路组。 3.根据权利要求1或2所述的基于拓扑有权割裂度的网络链路攻击方法， 其特征在于， 步骤3中所述有权割裂度， 具体 计算过程如下： 有权割裂度表示互不连通的节点对的权重之和占攻击前原网络所有连通节点对权重 之和的比例， 即 其中， CR表示网络拓扑图的有权割裂度， n为网络节点数， b为攻击后 子网络数， p、 q分别 表示第p、 q个子网络， np、 nq分别表示第p、 q个子网络的节点数量； wi、 wj分别为节点i、 j的权 重， wpi、 wqj分别为割裂后第p、 q个子网中第i、 j个节点的权 重。 4.根据权利要求3所述的基于拓扑有权割裂度的网络链路攻击方法， 其特征在于， 步骤 3中所述链路攻击成本， 具体 计算过程如下： 链路攻击成本表示 攻击该链路所耗费的攻击成本， 与链路权 重成正比， 即 Cli＝kwei 其中， Cli为攻击链路i所耗费的成本， wei为第i条链路的权 重， k为比例系数。 5.根据权利要求4所述的基于拓扑有权割裂度的网络链路攻击方法， 其特征在于， 步骤 3中所述攻击收益 率， 具体计算过程如下： 攻击收益 率表示链路攻击中耗费的单位 攻击成本能获得的有权割裂度， 即 其中PCR为攻击收益 率， CR为有权割裂度， ∑Cli为攻击链路的成本之和。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114244766 A 2一种基于拓扑有权割裂度的网 络链路攻 击方法 技术领域 [0001]本发明属于通信网络攻击技术领域， 特别是一种基于拓扑有权割裂度的网络链 路 攻击方法。 背景技术 [0002]作为信息传递的物理基础， 战场通信网络对军事活动的指挥控制十分重要， 在网 络对抗中的成败往往关乎着一场战争的胜负。 如何在有限的攻击资源下， 制 定最优的链路 攻击策略， 对网络进 行链路攻击， 最大限度的降低网络的通信效能， 是通信对抗中十 分关注 的问题。 [0003]网络通信的完成基于节点与节点之间有连通的链 路， 如果两个节点在网络中被割 裂开， 即处于两个不连通的子网络， 那么它们之间不能进行通信。 因此， 网络节点之间的连 通性在很大程度上反映了网络的通信效能。 为了最大限度的降低网络效能， 链路攻击应该 尽量将较多数的节点彼此分割， 使其间不存在链路连通。 基于上述拓扑分割的思想， 目前一 些相关研究仅仅考虑节点之 间的物理分割， 而忽略了不同节 点、 不同链路的重要性差异， 过 度简化了网络攻击模型。 提出的攻击策略从理论上分析了造成最大节点割裂程度时需满足 的数学条件， 但未直接给出链路攻击的优先选择原则， 其策略可操作性和准确 性还有待提 高。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种基于拓扑有权割裂度的网络链 路攻击方法， 以指导网 络链路攻击中的攻击链路优先选取原则， 最大限度降低网络通信效能， 从而对网络对抗实 战中的指挥控制提供理论依据。 [0005]实现本发明目的的技术解决方案为： 一种基于拓扑有权割裂度的网络链 路攻击方 法， 步骤如下： [0006]步骤1、 将实体网络抽象成一张图， 并根据网络节点和链路的物理属性、 性能， 赋予 拓扑图节点和边设定的权 重， 得到网络映射的有权 拓扑图G； [0007]步骤2、 基于网络的有权拓扑图， 选择能够尽量将网络节点数均分的链 路和能够将 权重较大节点分裂到较小子网络的链路， 作为备选攻击链路； [0008]步骤3、 根据有权割裂度、 链路攻击成本和攻击收益率的定义， 计算步骤2中所选攻 击链路的攻击收益 率； [0009]步骤4、 根据步骤3攻击收益率计算结果， 按攻击收益率从大到小， 明确攻击链路顺 序， 即为最优的攻击策略。 [0010]进一步地， 步骤2所述选择能够尽量均分网络节点数量和将权重较大节点分裂到 较小子网络的链路作为备选攻击链路， 具体如下： [0011]基于网络有权拓扑 图， 考虑所能承受的攻击成本， 优先选取破坏后能够尽量均分 网络节点数量的链路组， 在此基础之上， 优先选取将权重较大节点分裂到较小子网络的链说　明　书 1/5 页 3 CN 114244766 A 3