層次分析法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性分析中的應(yīng)用

◆包 蕾

層次分析法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性分析中的應(yīng)用

◆包 蕾

(隴南師范高等?？茖W(xué)校數(shù)信學(xué)院 甘肅 742500)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，這些系統(tǒng)的故障將帶來不可估量的損失。因此，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和應(yīng)用過程中，為了更好的滿足人們的各種生產(chǎn)、生活的需求，降低系統(tǒng)故障帶來的損失，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要具備良好的安全性，進(jìn)而對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性進(jìn)行研究就顯得尤為重要。層次分析法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全分析中意義重大，本文就這一問題展開探討。

層次分析法；計(jì)算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)；安全性

0 前言

當(dāng)前，在人們的日常生活和工作中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用十分廣泛。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的具體運(yùn)行和應(yīng)用過程中，為了更好的滿足人們的各種需求，相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要具備良好的安全性。“AHP法”是20世紀(jì)70年代由美國匹茲堡大學(xué)T.L.Saaty教授提出的一種能同時(shí)基于定性和定量因素的方法，該方法的核心在于把復(fù)雜的問題分解成若干層次因素，并通過兩兩比較的方式進(jìn)行綜合判斷，最終為決策提供所需的參考和判斷依據(jù)。

1 層次分析法和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性分析

層次分析法的基本原理是：將需要進(jìn)行分析和解決的問題分解為若干個(gè)層次，其中，第一層為目標(biāo)層，最后一層為方案層，中間各層為準(zhǔn)則層。然后，通過兩兩對(duì)比構(gòu)造出判斷矩陣，并確定出各個(gè)準(zhǔn)則對(duì)于目標(biāo)的權(quán)重，以及各個(gè)方案對(duì)每一個(gè)準(zhǔn)則的權(quán)重。然后進(jìn)行一致性的檢驗(yàn)來確定獲得的判斷矩陣是否是科學(xué)合理的。層次分析法作為一種綜合、科學(xué)、有效的評(píng)價(jià)方法，在實(shí)際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用十分廣泛。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用過程中，為了保證其應(yīng)用效果，需要對(duì)其多方面性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，安全性是一個(gè)十分重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。為了更好的提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行安全性，可借助一定的方法對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。層次分析法是一種科學(xué)的綜合評(píng)估方法，可以將與決策總是有關(guān)的元素進(jìn)行分解，劃分為多個(gè)不同的層次，進(jìn)而進(jìn)行定性和定量分析。為此，在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性進(jìn)行分析的時(shí)候，可以積極的嘗試應(yīng)用層次分析法這一工具。

2 層次分析法在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性分析中的應(yīng)用

2.1層次化分析相關(guān)安全性指標(biāo)

深入分析問題，將有關(guān)各因素按照不同屬性自上而下地分解成若干層次。同一層諸因素從屬于上一層的因素或?qū)ι弦粚右蛩赜杏绊?，同時(shí)又支配下一層的因素或受到下層因素的作用。同一層的因素之間應(yīng)盡量獨(dú)立。實(shí)際生活中，會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性產(chǎn)生影響的因素十分多樣化，大體上，可以將相應(yīng)的影響因素劃分為五個(gè)不同的方面。在進(jìn)行層次分析法應(yīng)用的時(shí)候，在安全性指標(biāo)的選擇方面，即可從五個(gè)不同的指標(biāo)類型方面展開分析，包括物理級(jí)性能指標(biāo)和傳輸級(jí)性能指標(biāo)以及網(wǎng)絡(luò)層性能指標(biāo)等。不同類型的指標(biāo)內(nèi)容不同，且受到不同影響因素的影響：計(jì)算機(jī)物理級(jí)性能，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用過程中，一些外界的物理性問題可能會(huì)對(duì)其安全性產(chǎn)生一定的影響，例如：（1）線路發(fā)生老化；（2）線路出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，威脅到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行；（3）在具體應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，受到外界環(huán)境條件，例如雨雪天氣和溫度等的影響，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性出現(xiàn)一定的改變。傳輸級(jí)性能指標(biāo)是借助一定的傳輸層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以順利的實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)信息予以端到端的快速傳輸。衡量傳輸層性能的主要指標(biāo)有以下兩個(gè)因素：（1）吞吐量；（2）傳輸遲延。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的性能，在實(shí)施安全性檢測的時(shí)候，可以借助于一定的網(wǎng)絡(luò)層性能指標(biāo)，通過一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來予以實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的影響因素包括：（1）可達(dá)性；（2）脆弱度；（3）直徑；（4）連通度；（5）膨脹系數(shù)。

2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性分析

（1）物理層安全性分析

在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性進(jìn)行分析的時(shí)候，首先需要從物理層入手，結(jié)合物理層的實(shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行安全性分析。在應(yīng)用層次分析法評(píng)價(jià)物理層安全性的時(shí)候，通常認(rèn)為在一定的固定時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理層維持了完好狀態(tài)則視為具備良好的安全性。相應(yīng)的物理層維持了完好狀態(tài)的概率則屬于安全性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

給予層次分析法相關(guān)分析模式，在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理層安全性進(jìn)行分析的過程中，首先作出一定的假設(shè)，現(xiàn)在假設(shè)有某函數(shù)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理層維持了良好的完整狀態(tài)”，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的通信設(shè)備與介質(zhì)設(shè)置為：

?={G,φ,φ}

則在一定的時(shí)刻t，在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理層不發(fā)生故障的情況進(jìn)行分析，檢測其安全性的時(shí)候：

將相應(yīng)的計(jì)算方法利用公式進(jìn)行表示，可表示為：

R(t)=Pr{ζ＞t}

（2）數(shù)據(jù)鏈路層的安全性分析

安全性是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其中，數(shù)據(jù)是一個(gè)十分重要的內(nèi)容。在整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，保證安全性是傳輸協(xié)議的責(zé)任。在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)鏈路層安全性實(shí)施層次分析的時(shí)候，所參照的衡量標(biāo)準(zhǔn)為：傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)的位數(shù)。

在具體的層次分析中，假設(shè)F為 “數(shù)據(jù)鏈路層正確傳輸有效數(shù)據(jù)位數(shù)” 的函數(shù)，并利用?={Uφφ}來表示預(yù)先設(shè)定的條件。分析中，假設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層當(dāng)中比特出錯(cuò)的情況處于相互獨(dú)立的狀態(tài)，并利對(duì)相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行設(shè)定。其中：

①數(shù)據(jù)鏈路層有效數(shù)據(jù)位數(shù)：Id

②數(shù)據(jù)幀長：If

③數(shù)據(jù)鏈路層的誤碼率：Pb

則相應(yīng)的安全性計(jì)算方法為：

Pf =1?(1?Pd)tf.

（3）網(wǎng)絡(luò)層安全性分析

網(wǎng)絡(luò)層傳送的數(shù)據(jù)單位是報(bào)文分組或包。對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)的選擇最佳的路由，對(duì)發(fā)送站運(yùn)輸層所傳遞的報(bào)文進(jìn)行傳送，并保證其可以按照目的地址準(zhǔn)確無誤地找到目的站，并交付給目的站的運(yùn)輸層。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層安全性方面，指的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)相互連接的有效率。分析中，首先假設(shè)：

Ω={ φφG , S,T, }.

現(xiàn)在假設(shè)有某函數(shù)為 “計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以在一定的時(shí)間內(nèi)保持良好的連通狀態(tài)”，針對(duì)這一函數(shù)，在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層的安全性進(jìn)行檢測的時(shí)候，可以選擇使用的函數(shù)可表示為：

R(Ω,t,F)=Pr.

（4）傳輸層與應(yīng)用層安全性分析

在對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸層安全性進(jìn)行分析后，可以將其利用函數(shù)R(Ω,t,F)予以表示，其中，d代表了一個(gè)常數(shù)。在具體的傳輸層安全性檢測過程中，檢測方法為：

R(Ω,t,F)=Pr{fζ（f）}≥d.

3 結(jié)語

綜上所述，通過本文的分析研究可以發(fā)現(xiàn)，層次分析法是一種科學(xué)的評(píng)估方法，可應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的綜合評(píng)估之中，進(jìn)而更好的對(duì)其安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

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