[发明专利]基于统计模型检验的不稳定网络鲁棒性评测方法

权利要求书

1.一种基于统计模型检验的不稳定网络鲁棒性评测方法，包括：工作流程建模模块、复杂环境与动态行为建模模块和测评模块；工作流程建模模块对网络系统进行建模，输出网络系统的协议的理想时间自动机；复杂环境与动态行为建模模块输入上述理想时间自动机，通过带权迁移，即给不同的迁移赋予不同的权值，并根据网络系统的不确定性输出所述协议的随机时间自动机；测评模块输入理想时间自动机和随机时间自动机，对所述网络系统的鲁棒性进行测评；

网络系统的鲁棒性的评测系统包括下列步骤：

步骤1：工作流程建模，构造网络系统的协议的理想时间自动机,描述协议的整体工作流程；

步骤2：复杂环境与动态行为建模，在上述整体工作流程的模型中引入带权迁移，对该理想时间自动机进行扩展，构建网络系统的随机时间自动机，实现模型状态间的随机迁移，以对环境中的不确定因素建模；

步骤3：检验网络系统的鲁棒性，分别对上述理想时间自动机和随机时间自动机在不同环境下的性能进行验证，理想时间自动机使用经典模型检验技术检验网络系统的正确性，而随机时间自动机利用统计模型检验技术检验网络系统的性能。

2.根据权利要求1所述的基于统计模型检验的不稳定网络鲁棒性评测方法，其特征在于，其中步骤1的具体过程如下：

1）采用自顶向下的分析方法，根据网络系统中各结点所处的工作状态或其在当前工作阶段中扮演的角色，将协议划分为不同的阶段；

2）采用自底向上的途径对协议建模，即分别建立协议各阶段的时间自动机模型；

3）将各部分的时间自动机拼接，整合成描述协议整个工作流程的时间自动机。

3.根据权利要求1所述的基于统计模型检验的不稳定网络鲁棒性评测方法，其特征在于，其中步骤2中所述的环境中的不确定因素包括建模信息丢失或建模结点失效，对上述两种不确定因素构建随机时间自动机的步骤分别如下：

1）建模信息丢失，此时广播信息不再被所有的接收端均成功接收，结点在接收信息时都存在一定的失败概率；即网络系统中广播发送一条信息时，部分结点能够成功接收到该信息，而部分结点接收信息会失败，在时间自动机中引入带权分枝，将结点能成功接收信息的分枝权值标记为SUC，不能成功接收信息的分枝权值标记为FAIL，两条分枝被触发的概率分别为

SUC/(SUC+FAIL)和FAIL/（SUC+FAIL）

在单次迁移中，两条分枝被随机触发，当标记为SUC的边被触发时，信息被成功接收，网络系统根据接收到的信息更新相关的参数，并进入下一状态，而当标记为FAIL的边被触发时，信息接收失败，结点维持原来的状态不变；

2）建模结点失效，可引入新的状态Failed表示结点进入失效状态，将忽略网络系统中接下来的所有信息，为描述结点失效时间的任意性，处于网络系统任意状态的结点均可随机进入失效状态，而处于失效状态的结点也可以在任意时间复活，重新加入到网络系统中，进入工作状态。