1.一种基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法,其特征在于,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;
步骤6、根据节点风险传播矩阵,计算矩阵中消亡节点占比并将其与预设节点消亡占比值对比,当计算的消亡节点占比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;当计算的消亡节点占比小于预设节点消亡占比值时,进入步骤7;
步骤7、计算易感节点的邻居节点中免疫节点占比;
步骤8、计算感染节点被攻击感染所需要的时间;
步骤9、基于节点的承受能力计算感染节点的恢复时间,若节点恢复时间大于可行恢复时间值,将该感染节点在节点恢复时间之后转换成消亡节点,并执行步骤6至步骤9;若节点恢复时间小于可行恢复时间值,将该感染节点在节点恢复时间之后就转换成免疫节点;
步骤10、根据步骤9确定获得节点风险传播矩阵中的易感节点、感染节点、免疫节点和消亡节点的数目,并评估获得电网中节点的故障规模;
步骤11、输出所评估的电网中节点的故障规模。
2.根据权利要求1所述基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法,其特征在于,所述步骤1中无向加权稀疏邻接矩阵为一个N×N阶的Z条连边的无向加权稀疏邻接矩阵,其中N为节点总数目,Z为总连边数目。
3.根据权利要求1所述基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法,其特征在于,所述步骤2中计算节点的脆弱性Fi采用公式:其中,i,j∈1,2,3,...,N,i表示节点,N表示节点总数目;Eij表示节点i与其相连节点之间的紧密性;Mi表示节点i的所有邻居的组合,Gi表示节点i的所有邻居节点的个数。
4.根据权利要求1所述基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法,其特征在于,所述步骤3中计算节点的相关性Li采用公式:其中,i=1,2,3,...,N,i表示节点,N表示节点总数目;Pi表示节点的邻居节点个数;Mi表示节点i的所有的邻居集合。Pm邻居节点的个数。
5.根据权利要求1所述基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法,其特征在于,所述步骤4中计算节点的承受能力Xi采用公式:Xi=(1+α)Fi+(1+β)Li
其中,i=1,2,3,...,N,i表示节点,N表示节点总数目;Fi表示节点的脆弱性;Li表示节点的相关性;α表示脆弱性能力系数,β表示相关性能力系数。
6.根据权利要求1所述基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法,其特征在于,所述步骤8中计算感染节点被攻击感染所需要的时间采用公式:Ti=λXi
其中,i=1,2,3,...,N,i表示节点,N表示节点总数目;λ表示攻击能力系数;Xi表示节点i的承受能力。
7.根据权利要求1所述基于传染病模型的信息安全风险传播控制方法,其特征在于,所述步骤9中根据计算的感染节点的恢复时间Vi采用公式:其中,i∈1,2,3,...,N,i表示节点,N表示节点总数目;γ为恢复系数;
并且,当判断为Vi>Vt,此节点在时间Vi后转为消亡节点;当判断为Vi≤Vt,此节点在Vi后转为免疫节点,其中Vt是节点可行恢复时间值。
8.一种基于传染病模型的信息安全风险传播控制装置,其特征在于,包括:拓扑矩阵构成器,用于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;
节点能力评估器,用于根据所述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;
节点感染评估器,用于根据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;计算矩阵中消亡节点占比并将其与预设节点消亡占比值对比,当计算的消亡节点占比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;当计算的消亡节点占比小于预设节点消亡占比值时,计算易感节点的邻居节点中免疫节点占比;并计算感染节点被攻击感染所需要的时间;基于节点的承受能力计算的感染节点的恢复时间,若节点恢复时间大于可行恢复时间值,将该感染节点在节点恢复时间之后转换成消亡节点,并计算矩阵中消亡节点占比;若节点恢复时间小于可行恢复时间值,将该感染节点在节点恢复时间之后就转换成免疫节点;确定获得节点风险传播矩阵中的易感节点、感染节点、免疫节点和消亡节点的数目,并评估获得并输出电网中节点的故障规模。