层次分析法在计算机网络安全性分析中的应用

◆包 蕾

层次分析法在计算机网络安全性分析中的应用

◆包 蕾

(陇南师范高等专科学校数信学院 甘肃 742500)

计算机网络与人们的生产、生活息息相关，这些系统的故障将带来不可估量的损失。因此，在计算机网络的运行和应用过程中，为了更好的满足人们的各种生产、生活的需求，降低系统故障带来的损失，相应的计算机网络需要具备良好的安全性，进而对计算机网络的安全性进行研究就显得尤为重要。层次分析法在计算机网络安全分析中意义重大，本文就这一问题展开探讨。

层次分析法；计算机；网络；安全性

0 前言

当前，在人们的日常生活和工作中，计算机网络的应用十分广泛。在计算机网络的具体运行和应用过程中，为了更好的满足人们的各种需求，相应的计算机网络需要具备良好的安全性。“AHP法”是20世纪70年代由美国匹兹堡大学T.L.Saaty教授提出的一种能同时基于定性和定量因素的方法，该方法的核心在于把复杂的问题分解成若干层次因素，并通过两两比较的方式进行综合判断，最终为决策提供所需的参考和判断依据。

1 层次分析法和计算机网络安全性分析

层次分析法的基本原理是：将需要进行分析和解决的问题分解为若干个层次，其中，第一层为目标层，最后一层为方案层，中间各层为准则层。然后，通过两两对比构造出判断矩阵，并确定出各个准则对于目标的权重，以及各个方案对每一个准则的权重。然后进行一致性的检验来确定获得的判断矩阵是否是科学合理的。层次分析法作为一种综合、科学、有效的评价方法，在实际生产和生活中的应用十分广泛。

计算机网络的应用过程中，为了保证其应用效果，需要对其多方面性能进行评价。其中，安全性是一个十分重要的评价指标。为了更好的提高计算机网络系统运行安全性，可借助一定的方法对其进行综合评价。层次分析法是一种科学的综合评估方法，可以将与决策总是有关的元素进行分解，划分为多个不同的层次，进而进行定性和定量分析。为此，在对计算机网络的安全性进行分析的时候，可以积极的尝试应用层次分析法这一工具。

2 层次分析法在计算机网络安全性分析中的应用

2.1层次化分析相关安全性指标

深入分析问题，将有关各因素按照不同属性自上而下地分解成若干层次。同一层诸因素从属于上一层的因素或对上一层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用。同一层的因素之间应尽量独立。实际生活中，会对计算机网络的安全性产生影响的因素十分多样化，大体上，可以将相应的影响因素划分为五个不同的方面。在进行层次分析法应用的时候，在安全性指标的选择方面，即可从五个不同的指标类型方面展开分析，包括物理级性能指标和传输级性能指标以及网络层性能指标等。不同类型的指标内容不同，且受到不同影响因素的影响：计算机物理级性能，计算机网络的应用过程中，一些外界的物理性问题可能会对其安全性产生一定的影响，例如：（1）线路发生老化；（2）线路出现疲劳现象，威胁到整个网络的正常运行；（3）在具体应用计算机网络的时候，受到外界环境条件，例如雨雪天气和温度等的影响，导致网络的稳定性出现一定的改变。传输级性能指标是借助一定的传输层网络协议，可以顺利的实现对各种数据信息予以端到端的快速传输。衡量传输层性能的主要指标有以下两个因素：（1）吞吐量；（2）传输迟延。针对网络层的性能，在实施安全性检测的时候，可以借助于一定的网络层性能指标，通过一定的拓扑结构来予以实现，相应的影响因素包括：（1）可达性；（2）脆弱度；（3）直径；（4）连通度；（5）膨胀系数。

2.2计算机网络安全性分析

（1）物理层安全性分析

在对计算机网络安全性进行分析的时候，首先需要从物理层入手，结合物理层的实际情况，对其进行安全性分析。在应用层次分析法评价物理层安全性的时候，通常认为在一定的固定时间内，计算机网络的物理层维持了完好状态则视为具备良好的安全性。相应的物理层维持了完好状态的概率则属于安全性评价的重要指标。

给予层次分析法相关分析模式，在对计算机网络的物理层安全性进行分析的过程中，首先作出一定的假设，现在假设有某函数“计算机网络的物理层维持了良好的完整状态”，将计算机网络相关的通信设备与介质设置为：

Ω={G,φ,φ}

则在一定的时刻t，在对计算机网络的物理层不发生故障的情况进行分析，检测其安全性的时候：

将相应的计算方法利用公式进行表示，可表示为：

R(t)=Pr{ζ＞t}

（2）数据链路层的安全性分析

安全性是一个计算机系统的基础，其中，数据是一个十分重要的内容。在整个计算机网络中，保证安全性是传输协议的责任。在对计算机网络中的数据链路层安全性实施层次分析的时候，所参照的衡量标准为：传输的有效数据的位数。

在具体的层次分析中，假设F为 “数据链路层正确传输有效数据位数” 的函数，并利用Ω={Uφφ}来表示预先设定的条件。分析中，假设计算机网络数据链路层当中比特出错的情况处于相互独立的状态，并利对相应的指标进行设定。其中：

①数据链路层有效数据位数：Id

②数据帧长：If

③数据链路层的误码率：Pb

则相应的安全性计算方法为：

Pf =1−(1−Pd)tf.

（3）网络层安全性分析

网络层传送的数据单位是报文分组或包。对于不同的计算机网络，其网络层的主要任务的选择最佳的路由，对发送站运输层所传递的报文进行传送，并保证其可以按照目的地址准确无误地找到目的站，并交付给目的站的运输层。在计算机网络的网络层安全性方面，指的是计算机网络中节点相互连接的有效率。分析中，首先假设：

Ω={ φφG , S,T, }.

现在假设有某函数为 “计算机网络中的节点可以在一定的时间内保持良好的连通状态”，针对这一函数，在对计算机网络网络层的安全性进行检测的时候，可以选择使用的函数可表示为：

R(Ω,t,F)=Pr.

（4）传输层与应用层安全性分析

在对计算机网络的传输层安全性进行分析后，可以将其利用函数R(Ω,t,F)予以表示，其中，d代表了一个常数。在具体的传输层安全性检测过程中，检测方法为：

R(Ω,t,F)=Pr{fζ（f）}≥d.

3 结语

综上所述，通过本文的分析研究可以发现，层次分析法是一种科学的评估方法，可应用于计算机网络的综合评估之中，进而更好的对其安全性进行评价。

[1]温杰，楚瀛，彭富强等.层次分析法在继电保护系统可靠性研究中的应用[J].上海电力学院学报，2016.

[2]卫占，张思东，孙玉等.通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究[J].西安电子科技大学学报（自然科学版），2008.

[3]彭朝阳，韩敏.基于模糊粗糙集与多专家网络层次分析法的整车质量评价模型及算法研究[J].软件导刊，2017.