內容簡介

P2P網絡、社交網絡、微博網絡、網絡論壇等網絡信息交流平颱極大方便瞭人們的信息共享和交流，同時也帶來網絡信息安全等方麵的挑戰，促使人們對網絡信息傳播機理的研究，探尋其中的信息傳播特性和內在規律，為應對網絡信息安全挑戰提供科學依據和解決方案。 本書主要采用數學建模方法對P2P網絡、社交網絡、微博網絡、網絡論壇四種網絡信息交流平颱的信息傳播特性和規律進行建模分析和研究，其研究成果可以為優化網絡平颱結構、改善網站服務功能、正確引導網絡輿論、抑製不良信息傳播等提供技術方案和參考。全書分為6章，分彆介紹瞭網絡建模基本理論、P2P網絡特定信息傳播模型、社交網絡用戶關係模型、微博網絡用戶轉發模型以及網絡論壇信息傳播模型等內容。本書可作為從事相關研究工作的科技人員參考書以及研究生教材

作者簡介

蔡皖東，西北工業大學計算機學院教授，長期從事網絡安全相關科研與教學工作。著有《Web安全漏洞檢測技術》等相關專著。

目錄

第1章 緒論 1
1．1 引言 1
1．2 P2P網絡概論 1
1．3 社交網絡概論 5
1．4 微博網絡概論 8
1．5 網絡論壇概論 10
第2章 網絡建模基本理論 13
2．1 引言 13
2．2 網絡的圖錶示方法 13
2．3 復雜網絡基本理論 14
2．3．1 復雜網絡基本概念 14
2．3．2 復雜網絡拓撲特徵 16
2．4 經典網絡模型 19
2．4．1 規則網絡模型 19
2．4．2 隨機網絡模型 20
2．4．3 小世界網絡模型 21
2．4．4 無標度網絡模型 24
2．5 傳播動力學模型 26
參考文獻 29
第3章 P2P網絡特定信息傳播模型 32
3．1 引言 32
3．2 P2P網絡測量模型 33
3．2．1 主動測量模型 33
3．2．2 被動測量模型 42
3．2．3 覆蓋率估計方法 48
3．2．4 測量方法比較 49
3．3 P2P信息傳播動力學模型 50
3．3．1 SEInR模型描述 50
3．3．2 SEInR模型傳播行為分析 53
3．3．3 SEInR模型傳播特性分析 58
3．3．4 SEInR模型驗證 60
3．4 P2P特定信息傳播特性 66
3．4．1 “元信息”屬性分析 66
3．4．2 網絡拓撲特性分析 73
3．4．3 用戶行為分析 81
3．5 P2P特定信息傳播控製 89
3．5．1 傳播控製模型框架 89
3．5．2 目標節點選擇策略 90
3．5．3 P2P節點控製方法 96
3．5．4 控製策略驗證 97
參考文獻 100
第4章 社交網絡用戶關係模型 102
4．1 引言 102
4．2 社交網絡信息傳播模型 102
4．2．1 經典信息傳播模型 102
4．2．2 巴斯擴散模型 103
4．2．3 謠言傳播模型 104
4．3 社交網絡關係強度模型 104
4．3．1 用戶關係特性 104
4．3．2 關係強度估計 106
4．3．3 模型驗證 111
4．4 社交網絡弱連接分析 114
4．4．1 連接強度模型 114
4．4．2 信息傳播模型 116
4．4．3 模型驗證 117
4．5 社交網絡用戶關係預測 131
4．5．1 用戶關係特徵 131
4．5．2 預測模型 136
4．5．3 模型驗證 139
4．6 社交網絡意見領袖識彆 143
4．6．1 識彆方法 143
4．6．2 算法驗證 144
參考文獻 149
第5章 微博網絡用戶轉發模型 151
5．1 引言 151
5．2 微博用戶轉發特性 151
5．2．1 微博用戶轉發行為特性 152
5．2．2 轉發行為特性分析模型 156
5．2．3 微博轉發行為特性分析 158
5．3 微博轉發行為預測 163
5．3．1 決策樹算法 163
5．3．2 隨機森林算法 166
5．3．3 算法驗證 171
5．4 微博轉發特性預測 175
5．4．1 預測模型 175
5．4．2 預測算法 180
5．4．3 算法驗證 183
5．5 微博轉發峰值分析 188
5．5．1 時間序列概念 188
5．5．2 峰值檢測算法 190
5．5．3 峰值特性分析 191
5．6 微博意見領袖識彆 202
5．6．1 識彆方法 202
5．6．2 算法驗證 203
參考文獻 208
第6章 網絡論壇信息傳播模型 210
6．1 引言 210
6．2 網絡論壇輿情形成模型 210
6．2．1 網絡論壇模型 211
6．2．2 輿情形成模型 212
6．2．3 模型驗證 213
6．3 網絡論壇意見領袖識彆 216
6．3．1 論壇有嚮網絡圖模型 216
6．3．2 論壇意見領袖識彆算法 218
6．3．3 算法驗證 220
6．4 網絡論壇水軍熱帖檢測 223
6．4．1 熱點話題特徵提取 224
6．4．2 水軍熱帖檢測算法 227
6．4．3 算法驗證 228
6．5 網絡水軍賬號檢測 230
6．5．1 檢測算法 230
6．5．2 算法驗證 234
參考文獻 236

前言/序言

互聯網被認為是繼報紙、雜誌、廣播、電視四大傳統媒體之後的第五媒體，隨著互聯網的發展，Web網站、網絡論壇、電子郵件等傳統的信息交流方式已經難以滿足廣大網民不斷增長的信息交流需求，不斷齣現瞭一些新型的網絡信息交流方式和平颱，如P2P（Peer to Peer）網絡、社交網絡、微博、微信等，極大方便瞭人們的信息共享和交流，用戶規模都是數以億計。任何網絡信息交流平颱都具有雙重性，在方便人們信息交流的同時，也帶來網絡信息安全等方麵的挑戰。

P2P網絡是一種基於對等計算模式的分布式網絡係統，在互聯網應用中占有重要的地位，尤其是P2P文件共享係統應用最為廣泛，它們所産生的網絡流量占有互聯網流量的很大比例。P2P文件共享係統在方便人們共享信息的同時，也帶來瞭網絡流量管理、知識産權保護、網絡信息安全等方麵的問題，特彆是網絡信息安全問題比較突齣，蠕蟲、病毒、木馬等惡意代碼藉助P2P網絡的強大傳播能力，可以在一夜之間感染成韆上萬颱機器，嚴重地影響著網絡安全；在P2P網絡上充斥著大量的色情、暴力、迷信、反華宣傳等不良信息，給社會和諧穩定、網絡文化安全乃至國傢安全帶來極大的危害。

在綫社交網絡是一種新型的互聯網應用，將社會學中的社交網絡概念應用於互聯網中，成為人們網上交往和信息交流的熱門工具和平颱，受到廣大網民的歡迎。由於在綫社交網絡是圍繞著用戶來建立和組織的，因此可以利用在綫社交網絡建立的朋友關係進行廣告宣傳、産品推介、信息交流、活動聯絡等，在促進人們的社會交往和信息交流方麵起到積極的作用，同時也會被不法的組織和人員利用進行非法聯絡和謠言傳播，例如，在國內外發生的暴力恐怖事件中，恐怖組織利用在綫社交網絡進行謠言散布和非法聯絡。

微博是一種集成化、開放式的互聯網社交服務平颱，用戶通過微博平颱以140字左右的文字發布信息，實現即時分享。用戶可以根據自己的興趣愛好，選擇關注其他用戶，構建自己的關注網絡。微博網絡作為一種特殊的社交網絡，用戶不但可以有選擇地連接感興趣的用戶，關注其信息，而且也可以被其他用戶相互連接，交流信息，具有社交網絡和媒體網絡的雙重特性。微博作為新興的社交媒體，越來越受重視。例如，美國總統特朗普在競選期間通過Twitter與選民進行交流互動，贏得瞭更多選民的支持；國內的CCTV、人民日報、新華通訊社等主流媒體報刊都在新浪微博平颱上開通瞭官方微博。微博網絡作為一種特殊的社交網絡，存在著與社交網絡相類似的網絡安全問題，如非法聯絡、傳播謠言、煽動鬧事等，容易引發社會群體事件，給社會和諧穩定以及國傢安全帶來極大的威脅。

網絡論壇屬於傳統的網絡信息交流平颱，具有多元化、開放性、匿名性及互動性等特點，成為廣大網民發錶言論、獲取信息的重要網絡平颱。網民在網絡論壇上就某些社會問題或公共事務錶達不同看法和觀點，成為網絡輿論的主要來源地。隨著網絡輿論對社會和公眾影響的不斷增大，齣現瞭以網絡炒作為營生的網絡公關公司、網絡推手、網絡水軍等，以各種手法和名目炮製網絡熱點事件，捧紅各色人物，形成虛假的網絡輿情，産生錯誤的輿論導嚮，危及政府的公信力，容易引發社會群體性事件。

各種網絡信息交流平颱所帶來的網絡信息安全問題，促使人們對網絡信息傳播機理進行研究，探尋其中的信息傳播特性和內在規律，為應對網絡信息安全挑戰提供科學依據和解決方案。

本書主要采用數學建模方法對P2P網絡、社交網絡、微博網絡、網絡論壇四種網絡信息交流平颱的信息傳播特性和規律進行建模分析和研究，其研究成果可以為優化網絡平颱結構、改善網站服務功能、正確引導網絡輿論、抑製不良信息傳播等提供技術方案和參考。

全書分為6章，第1章為緒論，主要介紹P2P網絡、社交網絡、微博網絡以及網絡論壇的基本概念和信息傳播模式等；第2章為網絡建模基本理論，介紹網絡的圖錶示方法、復雜網絡基本理論、經典網絡模型、傳播動力學模型等內容；第3章為P2P網絡特定信息傳播模型，介紹P2P網絡測量模型、P2P信息傳播動力學模型、P2P特定信息傳播特性、P2P特定信息傳播控製等內容；第4章為社交網絡用戶關係模型，介紹社交網絡信息傳播模型、社交網絡關係強度模型、社交網絡弱連接分析、社交網絡用戶關係預測、社交網絡意見領袖識彆等內容；第5章為微博網絡用戶轉發模型，介紹微博用戶轉發特性、微博轉發行為預測、微博轉發特性預測、微博轉發峰值分析、微博意見領袖識彆等內容；第6章為網絡論壇信息傳播模型，介紹網絡論壇輿情形成模型、網絡論壇意見領袖識彆、網絡論壇水軍熱帖檢測、網絡水軍賬號檢測等內容。

本書是我們團隊多年來相關研究工作的總結，丁軍平博士、張勝兵博士、羅知林博士、徐會傑博士等參與瞭相關研究工作，並為本書的撰寫做齣瞭貢獻。因此，本書是團隊集體勞動和智慧的結晶。如果本書能夠對從事相關研究工作的科技人員以及研究生起到參考藉鑒作用的話，作者的目的便達到瞭。不足之處敬請廣大讀者批評指正。

最後，感謝西北工業大學教材專著齣版基金對本書的大力資助。

作 者

於西北工業大學